Varför kan vi inte hitta en regndroppe i en flod?

Varför kan vi inte hitta en regndroppe i en flod?

Nederbörd kan ta många former från regn till att snö och hagel till snöblandat regn. Även olika, har varje form av nederbörd en sak gemensamt och det är att de varje faller från molnen på himlen till marken. När vatten träffar marken, kan det gå åt två håll, vertikal eller horisontell. Vertikala flödet är då sakta sipprar ner i marken och kallas infiltration. Horisontella flödet kallas ytavrinning. Infiltreringar händer när nederbörden filtrerar i marken och reser ända ned till grundvattennivån. Grundvattennivån är det översta lagret av mättade marken som finns över hela planeten. på platser där grundvattennivån är ovanför ytan, fyller vatten dessa ställen tills vattennivån är samma nivån grundvattennivån, därmed bildar floder och sjöar. Vattnet i tabellen vatten kallas grundvatten. Om det inte har någon regn i flera dagar, kommer att floder hålla faller tills floden är höjden som grundvattennivån. Ytavrinning är när nederbörd rör sig längs ytan av marken när marken inte längre kan absorbera vatten, eller marken kan inte absorbera vattnet tillräckligt snabbt. Vattnet rinner längs ytan tills den finner sin väg till en stream, flod, sjö eller havet. Ytavrinning orsakar strömmen att stiga snabbt efter det regnar eftersom det är det snabbaste sättet vatten kan nå en flod eller ström, mycket snabbare än genom infiltration. Tänk dig som en regndroppe. Du faller från himlen och och slog i marken. Du bestämmer dig att nå floden så fort som möjligt, så att du gå som ytavrinning och flöda tillsammans med de andra som du själv till en flod. Floden är som en åktur i en nöjespark, både temultulous och slingrande. Slutligen du dig rullande in din rastplats i en sjö eller ett hav. Samtidigt vilar det, solen kommer ut och värmer saker upp. Saker puttra i värmen och du förlorar din form långsamt tills du blir en gas. Av flytande vatten förvandlas till en gasformiga vattenånga kallas avdunstning. Du är mycket lättare än tidigare släpp formuläret och du flyta upp till himlen. När nog liknande vattendroppar avdunstar och du klättra tillräckligt högt på himlen, ni alla kommer att bilda vattendroppar igen. Denna process för att kyla ner vattenånga och bildar vattendroppar kallas kondensation. Du hittar din bästa vän i publiken och beslutade att gå ihop. Du finna en annan droplet vän som vill åka. Så småningom du har så många vänner tillsammans som du inte kan passa i samma theater. Så några av dina droplet vänner måste lämna och faller tillbaka till marken som regn. Du går igenom denna process och om igen, och utgör därmed vattnets kretslopp. Floden Forecasting - grunderna har vi hittills sett hur bevattna ankommer i floderna. Nu kan vi titta på hur en flod prognosmakare använder denna information för att göra en prognos. Komponenter för att kunna förutse mängden vatten som rinner genom en viss punkt längs en flod, prognosmakare bryter flödet i tre delar:

  1. Baseflow: mängden vatten som kommer från grundvatten.
  2. Avrinning: mängden vatten som kommer från ytavrinning.
  3. Dirigeras Flow: mängden vatten som kommer från en uppströms punkt.

Baseflow Baseflow, vattnet kommer från grundvatten, är aldrig ett konstant värde. Det ökar omedelbart efter regn, och då faller det tills nästa regn. Avrinning avrinning kommer från två källor, regn och snösmältning. En bedömare kan beräkna ett belopp av avrinning för varje baserat av bestämda kännetecken av vädret och avrinningsområdet. Snösmältning beräkningar är baserade på luftens temperatur och mängden solsken. Regn avrinning beräknas utifrån lutningen på marken, mängden urbanisering, smutsa typer, beloppet för den sista nederbörden, tiden efter den senaste nederbörden och mängden avdunstning inträffar under handfatet. När regnet börjar falla, går avrinning inte omedelbart in i floden. Det tar tid för avrinning att flöda in i floden och hur lång tid beror på där i handfatet regn föll. För att få en känsla av hur det här fungerar, föreställa en parkeringsplats med en storm avlopp i ena änden. Nästa, Tänk vad händer om en stadig, även regn föll över hela parkeringen. Alla regnet inte skulle nå avloppet på en gång, eftersom avståndet regn behöver resa till avloppet varierar över hela parkeringen. Även när regnet slutar, kommer vatten att flöda in i avloppet tills vattnet från den bortre delen av parkeringsplatsen når avloppet. Om mängden vatten som går igenom det avloppet spelades in och sätta på en graf över vattenflödet mot tiden, det skulle se ut ungefär så här: någon Graf över vattenflödet kontra tid kallas en hydrograph. När en prognos som görs, används prognosmakare alltid en hydrograph av strömmen vid den prognostiserade punkten. Från denna hydrograph, kan bedömare börja göra en prognos. En särskild hydrograph, kallad enhet hydrograph, används av prognosmakare när de vill veta hur mycket vatten kommer att sättas in i ström av avrinning. Enhet hydrograph baseras på handfatet får nog regn för att göra en tum av avrinning. En tum av avrinning är motsvarigheten till att ha hela handfatet av en viss ström eller floden omfattas av en tum av regn som inte infiltrerar i marken. Enhet hydrograph visar hur mycket av detta tum av avrinning kommer att gå in i ström i en viss tid. Också, för enhet hydrograph ska fungera, hur lång tid som avrinning genererades och tidsintervall på enhet hydrograph måste vara samma och regnet som producerar avrinning mycket omfattas den första X timmar av theX timme enhet hydrograph. Här på MARFC använder vi en sex timmars enhet hydrograph. En sex timmars enhet hydrograph beskriver hur mycket vatten flödar in i ström från avrinning i sex timmars perioder. Kom ihåg att det regn som producerar avrinningen måste falla under de första sex timmars perioden. Som ni kan se nedan, från 0 till 6 timmar, 800 kubikfot per sekund (cfs) av avrinning har vatten lagts till ström. TID 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 flöde 0 800 2500 4300 5700 6500 6000 5100 4200 3400 2900 om exempelvis avrinning är något annat än en tum, 0,1 inches till exempel, då du multiplicera hydrograph enhetsvärdet av mängden avrinning att hitta mängden flöde in i ström. I vårt exempel för 0-6 timmar, 800 cfs läggs till för varje tum av avrinning. Så, om bara 0,1 inches av avrinning är läggas, sedan multiplicera avrinning av det hydrograph värdet. Så i vårt exempel, vid slutet av sex timmar, 0,1 * 800 = 80 cfs av vattenflödet har lagts till ström. Nu, låt oss betrakta vad som skulle hända om vi vill prognos för 24 timmar. Vi märker att 1 tum av avrinning det kommer att ge oss 5700 cfs. Genom vårt exempel ovan, om beloppet som avrinning är 0,1 inches, då finner vi att är mängden vatten som rinner in i ström 0,1 * 5700 = 570 cfs. Nu vad som skulle hända om en annan 0,1 inches av avrinning genererades av regn 6 timmar senare. Då vi skulle se åt 18 timmars hydrograph värdet eftersom du i princip tittar på det belopp som flödar i strömmen i 24 timmar, men regnet startade inte förrän efter de första sex timmarna. 18 timmar är i flödet för en tum av avrinning 4300 cfs. För 0,1 inches av avrinning, skulle lagt till stream flödet vara 0,1 * 4300 = 430 cfs. Prognosmakare lägger nu beloppen för de första 0,1 inches av avrinning för 24 timmars prognos och belopp för det 0,1 inches av avrinning som inträffat sex timmar senare (570 cfs + 430 cfs = 1000 cfs) att få 1000 cfs läggas till stream flödet 24 timmar framöver. Uppströms flöde routning i final komponenten i streamflow är routade flödet, det vatten som kommer nedströms från föregående gage punkt. Många olika metoder för routning används, men de alla bygger på samma princip: allt vatten som passerat genom uppströms punkten så småningom måste passera genom den efterföljande punkten, spärra mänsklig inblandning. Men på grund av olika faktorer, såsom flodbädden lutningen, viskositet vatten, avståndet mellan engagera sig punkter, peak flödet vid nedströms platsen är aldrig mer än uppströms platsen. I de flesta fall är topp flödet på nedströms platsen mindre. Därefter huvudet nedströms efter prognosmakare är gjort med en ström, eller del av ett större avrinningsområde, han eller hon flyttar till nästa nedströms plats och börjar igen. Nästa, de uppgifter som vi använder.