Scale Problems in Hydrology: Runoff Generation and Basin Response

یک کارگاه ویژه در مورد مسائل مقیاس در هیدرولوژی در دانشگاه پرینستون، پرینستون، نیوجرسی، در طول 31 اکتبر تا 3 نوامبر 1984 برگزار شد. این کارگاه دومین کارگاه از مجموعه در مورد این موضوع کلی بود. مجموعه مقالات اولین کارگاه، که در کاراکاس، ونزوئلا، در ژانویه 1982 برگزار شد، در مجله هیدرولوژی (جلد 65:1/3، 1983) ظاهر شد. این کتاب حاوی مقالات ارائه شده در کارگاه دوم است. مشکلات مقیاس در هیدرولوژی و سایر علوم ژئوفیزیک از این شناخت ناشی می شود که روابط ریاضی توصیف کننده یک پدیده فیزیکی عمدتاً وابسته به مقیاس هستند به این معنا که روابط مختلف در مقیاس های فضا-زمان مختلف ظاهر می شوند. پس مشکل علمی گسترده شناسایی و برای مولفه کردن روابط مناسب در مقیاس های مورد علاقه عملی، آزمایش تجربی آنها و جستجوی پیوندهای تحلیلی منسجم بین این روابط و روابط شناخته شده در مقیاس های دیگر است. برای مثال، تئوری‌های هیدرولوژیکی کنونی تبخیر، نفوذ، انتقال آب زیرسطحی و انتقال رسوب آب از طریق زمین و کانال‌ها و غیره بیشتر از آزمایش‌های آزمایشگاهی سرچشمه می‌گیرند و بنابراین عموماً در مقیاس‌های «کوچک» فضا-زمان کاربرد دارند. برون یابی دقیق این نظریه ها در مقیاس های حوضه مکانی و زمانی بزرگ، همانطور که ملاحظات عملی الزامی می کند، بسیار دشوار به نظر می رسد. در نتیجه، فرمول‌بندی تحلیلی نظریه‌های هیدرولوژیکی مناسب در مقیاس‌های فضا-زمان گسترده حوضه و تأیید تجربی آنها در حال حاضر به عنوان یک منطقه هیجان‌انگیز و چالش برانگیز از تحقیقات علمی در هیدرولوژی درک می‌شود. به منظور مواجهه موفقیت آمیز با این چالش ها در آینده، این سری از کارگاه ها آغاز شد.

A special workshop on scale problems in hydrology was held at Princeton University, Princeton, New Jersey, during October 31-November 3, 1984. This workshop was the second in a series on this general topic. The proceedings of the first workshop, held in Caracas, Venezuela, in January 1982, appeared in the Journal of Hydrology (Volume 65:1/3, 1983). This book contains the papers presented at the second workshop. The scale problems in hydrology and other geophysical sciences stem from the recognition that the mathematical relationships describing a physical phenomenon are mostly scale dependent in the sense that different relationships manifest at different space-time scales. The broad scientific problem then is to identify and for­ mulate suitable relationships at the scales of practical interest, test them experimen­ tally and seek consistent analytical connections between these relationships and those known at other scales. For example, the current hydrologic theories of evaporation, infiltration, subsurface water transport and water sediment transport overland and in channels etc. derive mostly from laboratory experiments and therefore generally apply at "small" space-time scales. A rigorous extrapolation of these theories to large spatial and temporal basin scales, as mandated by practical considerations, appears very difficult. Consequently, analytical formulations of suitable hydrologic theories at basin wide space-time scales and their experimental verification is currently being perceived to be an exciting and challenging area of scientific research in hydrology. In order to successfully meet these challenges in the future, this series of workshops was initiated.