高空图
潮湿的大气过程。表6.2总结了各种温度、湿度、和其他热力学参数变化响应某些类型的潮湿的过程。
6.8高空图
一个热力学图的主要功能是提供一个热力学过程的图形化显示。下面的例子的热力学图已经被使用到目前为止在文本:(T, s)图(1.9节);(p, V)图(章节2.4和4.2);和(e, T)图(章节4.2和6.4)。在这里,我们考虑一个特殊类的热力学图高空图。一个高空图用于表示大气的垂直结构潮湿的空气和主要类型的过程可能会接受,包括等压冷却,干绝热过程和饱和绝热过程。
最简单和最常见的高空图压力为纵坐标和温度为横坐标。虽然温标是线性的,它通常是可取的纵坐标大约代表表面的高度。因此,纵坐标可能成正比——p(埃玛图)或公关^ cp (Stuve图)。埃玛图有优势Stuve图在这个区域图与能量成正比。出现之前的电脑,高空图是广泛应用于天气预报应用程序和图表的能源领域等价是一个重要的考虑因素。目前的目的,我们使用高空图来说明某些潮湿的大气过程,和能源领域等价不是一个重要的考虑因素。因为它简单的构造,我们使用Stuve图(有时被称为一个准绝热图表)来说明高空图理解的效用潮湿的热力学过程。
建设的假绝热图如图6.6所示(参见附录E)。温标是线性的,而规模成正比的公关^ cp的压力。从(2.62),很容易看出干绝热线或潜在的温度直线的等值线。Pseudo-adiabats (6 e =常数),由弯曲的虚线所示。的等值线饱和水汽混合比(w。v =常数)是由细实线如图6.6所示。纵坐标p ?可以解释的高度,z,使用(1.45)。使用假绝热图表与下面的例子说明。
图6.7说明了垂直的温度和露点温度在高空图绘制。这样的观察是获得使用气球、飞机或遥感。从露点温度的定义(6.15),它很容易看到,通过阅读在露点温度的饱和混合比在给定水平的图,一个获得实际的水汽混合比。相反,如果混合比,露点温度可以读出图。
从表面包裹的绝热上升表示示意图如图6.8所示。考虑一个包裹p = pn, T = T,„和西弗吉尼亚州= w (1。这个包裹的潜在温度对应的价值,通过Tm的干绝热线
图6.6的假绝热图表。
图6.6的假绝热图表。
温度(K)
图6.7 w的确定、ws和Tn的垂直概要temperatureand露点温度。
温度(K)
图6.7 w的确定、ws和Tn的垂直概要temperatureand露点温度。
ptt。在绝热上升,包裹将被取消干绝热地沿着一个等值的常数,通过p„, Tn。在这个上升,温度和饱和混合比降低而实际的混合比例是相同的。饱和的水平混合比等于实际的混合比(常数9条线的交点常数w0线)对应于Tx, ps, z,;饱和温度和压力和解除凝结的水平。空气的热力学性质,继续提升饱和点以上发现pseudo-adiabat后持续的量化宽松政策(行),通过T„ps。包裹在假绝热上升的混合比对应的饱和混合比在这一水平(通过Ts pseudo-adiabat的十字路口,ps与常数混合比线)。上面的绝热水含量在一个给定的水平来近似饱和减去饱和混合比例从原来的混合比,vv„。
相当于潜在温度6 e,对应T0,下午是由pseudo-adiabat后通过Ts, ps非常低的压力,直到pseudo-adiabat基本上是平行于干绝热线。按照干绝热线的压力p„并读出相应的温度、等效温度、Te,获得;通过继续遵循这个干绝热线= 1000 mb,相当于潜在温度、9 e。相关的等效温度是等价的潜在温度近似地(2.62)
温度(K)
图6.8绝热上升/ >„的一个包裹。包裹最初提升干绝热地沿着常数潜在温度线穿过(7“0,1000 hPa)。包裹提升,饱和的混合比降低而实际的混合比例是相同的。在点的包裹的实际混合比等于饱和混合比,包裹成为饱和。进一步提升的包裹发生饱和绝热线,穿过点(T。,p)。
温度(K)
图6.8绝热上升/ >„的一个包裹。包裹最初提升干绝热地沿着常数潜在温度线穿过(7“0,1000 hPa)。包裹提升,饱和的混合比降低而实际的混合比例是相同的。在点的包裹的实际混合比等于饱和混合比,包裹成为饱和。进一步提升的包裹发生饱和绝热线,穿过点(T。,p)。
Tw,湿球温度可以近似pseudo-adiabat后通过ps, Ts pa水平和阅读相应的温度。通过继续遵循这个pseudo-adiabat p = 1000 mb,湿球温度的潜在的温度,确定。注意,虽然假绝热湿球温度几乎是数值相当于6.3节中定义的绝热等压湿球温度,略有不同。在假绝热湿球温度的情况下,水蒸发到空气通过假绝热血统,而大气中的水蒸发恒压的绝热等压湿球温度的决心。
而高空图是用于说明示意图湿空气热力学转换的结果,他们使用作为一种计算工具已经被电脑取代。
笔记
本章包括一般参考来源大气热力学(1981年,第四和第七章)通过Iribarne和教子,大气对流(1994年,第四章),伊曼纽尔,乌云和风暴Ludlam(1980年第3章),和不断的风力达顿(1986年,第4章)。
高空图的更详细的讨论,给出了大气热力学(1981年,第六章)Iribarne和教子。
问题
1。对于一个1000 mb的压力,确定以下。你可以使用es表在附录d .给定:
继续阅读:静态稳定的大气和海洋
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