How does the 'window' of overland flow generating rainfall react to Clausius-Clapeyron scaling?
Notice bibliographique
Résumé
Rainfall on an infiltrating microcatchment or hillslope will trigger overland flow, if it is long and intense enough. It is, naturally, of interest to know, what 'enough' means in quantitative terms, i.e. with respect to a given soil and an intensity-duration-frequency (IDF) relationship of selected return interval.Fully impervious surfaces excepted, an initial phase of the process exists, during which detention storage will be filled and water infiltrates into the soil. The end of that phase (if any) marks the lower limit to the overland flow generating rainfall 'window'. Further to the right of the IDF-curve longer events causing overland flow follow, until a point is reached, where no more overland flow forms, this time because the rainfall intensity has become too low to overcome infiltration. The interval between these two end points has been termed the 'rainfall window'. A closed form expression for its length is given subsequently, and its response to rainfall events subject to Clausius-Clapeyron scaling will be discussed. An IDF relationship of the formis assumed, with r the rainfall intensity, td the storm duration and f the Clausius-Clapeyron scaling factor (parameters s = 0.0597 m and b = 540 s in the examples below). Using a Green-Ampt type infiltration model and assuming p = 1, the following closed form expression has been derived:with Ksv vertical saturated permeability and Sav averaged suction at the wetting front.The Clausius-Clapeyron relationship, i.e. a 7% increase in rainfall depth per additional degree centigrade of warming, may yield an order of magnitude of what to expect from climate change. Here, f = 1.07 will be assumed for 1 K increase in temperature, and f = 1.14 for 2 K.The examples given here use a present-day IDF relationship of 20 years' return interval (roughly valid in the Austrian Alps) and initial loss of 0.5 mm. The rainfall window was computed using soil data from Columbia sandy loam, Guelph loam and Ida silt loam. Future warming was assumed as 1.0 and 2.0 K, resp.In the case of the most pervious soil of the three (Columbia sandy loam, vertical saturated permeability Ksv = 0.0139 mm/s) the (short) rainfall window showed a length of 22 min (present), 27 min (1 K warming) and 31 min (2K), an increase of 22% and 43%, resp.The 'medium' soil, Guelph loam (Ksv = 0.00367 mm/s), started from a window length of 109 min (present), rising to 123 min and 138 min for 1K and 2K resp. (increases of 13% and 26%).In case of the finest soil, Ida silt loam (Ksv = 0.000292 mm/s), the overland flow generating window of rainfall was longest and amounted to 44 h (present), 48 h (1K: 9% increase) and 52 h (17% increase).In conclusion it may be stated that notable increases in the overland flow generating rainfall window are to be expected due to future warming. Overland flow events tend to become more frequent as more storms will qualify as triggers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».