A detailed energy budget analysis of river supercooling and the importance of accurately quantifying net radiation to predict ice formation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract River supercooling and ice formation is a regular occurrence throughout the winter in northern countries. The resulting frazil ice production can obstruct the flow through intakes along the river, causing major problems for hydropower and water treatment facilities, among others. Therefore, river ice modellers attempt to calculate the river energy budget and predict when supercooling will occur in order to anticipate and mitigate the effects of potential intake blockages. Despite this, very few energy budget studies have taken place during freeze‐up, and none have specifically analysed individual supercooling events. To improve our understanding of the freeze‐up energy budget detailed measurements of air temperature, relative humidity, barometric pressure, wind speed and direction, short‐ and longwave radiation, and water temperature were made on the Dauphin River in Manitoba. During the river freeze‐up period of late October to early November 2019, a total of six supercooling events were recorded. Analysis of the energy budget throughout the supercooling period revealed that the most significant heat source was net shortwave radiation, reaching up to 298 W/m 2 , while the most significant heat loss was net longwave radiation, accounting for losses of up to 135 W/m 2 . Longwave radiation was also the most significant heat flux overall during the individual supercooling events, accounting for up to 84% of the total heat flux irrespective of flux direction, highlighting the importance of properly quantifying this flux during energy budget calculations. Five different sensible ( Q h ) and latent ( Q e ) heat flux calculations were also compared, using the bulk aerodynamic method as the baseline. It was found that the Priestley and Taylor method most‐closely matched the bulk aerodynamic method on a daily timescale with an average offset of 8.5 W/m 2 for Q h and 10.1 W/m 2 for Q e , while a Dalton‐type equation provided by Webb and Zhang was the most similar on a sub‐daily timescale with average offsets of 20.0 and 14.7 W/m 2 for Q h and Q e , respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».