8.8: Adiabatic Lapse Rate (Čeština)

Zemská atmosféra samozřejmě není izotermální. Teplota klesá s výškou. Rychlost poklesu teploty v atmosféře je rychlost poklesu teploty s výškou; to znamená, že je-dT / dz.

adiabatická atmosféra je atmosféra, ve které se p / ργ nemění s výškou. V takové atmosféře, je-li paušální vzduchu se pohybuje adiabatically na vyšší úroveň, jeho tlak a hustota se změní tak, že P/ργ je konstantní a bude rovna okolní tlak a hustota na novou výšku., Za takové atmosféry, je možné vypočítat rychlost, při které teplota klesá s výškou – adiabatické zanikla sazba. Provedeme tento výpočet a uvidíme, jak se porovnává se skutečnými ztrátovými sazbami.

Jako v kapitole 8.7, podmínka hydrostatické rovnováhy je

\

Od doby, co jsme se snaží najít vztah mezi T a z a pro adiabatický atmosféry (tj. ten, ve kterém P/ργ se nemění s výškou), musíme najít adiabatické vztahy mezi P a T a mezi ρ a T.,

Tyto jsou snadno nalézt z adiabatické vztah mezi P a ρ:

\

ideální plyn, stavová rovnice:

\

Odstranit P:

\

Odstranit ρ:

\

podle které

\

\

Toto je nezávislé na teplotě.

Pokud budete mít průměrnou molární hmotnost vzduchu, aby 28.8 kg kmole−1, a g být 9.8 m s−2 pro mírných zeměpisných šířkách, se dostanete za adiabatické zanikla sazba pro suchý vzduch -9.7 K. km−1., Přítomnost vodní páry ve vlhkém vzduchu snižuje střední hodnotu µ (a tudíž adiabatické zanikla sazba), a skutečné uplynutí sazby jsou obvykle poněkud menší než vypočtená adiabatické zanikla sazby i pro vlhký vzduch. (Přítomnost vodní páry také mírně zvyšuje hodnotu γ. To by mělo za následek o něco větší rychlost výpadku, ale účinek není tak velký jako snížení rychlosti výpadku způsobené větší hodnotou µ. Zkuste některá čísla, abyste se o tom přesvědčili.,) Mezinárodní organizace pro civilní letectví Standard Atmosphere má v troposféře (prvních 11 km) mezní hodnotu -6,3 k km−1. Co se stane, pokud je skutečná míra výpadku rychlejší než adiabatická míra výpadku? Pokud jste si představit, paušální vzduchu, aby se přestěhoval adiabatically na vyšší úroveň, jeho tlak a hustota se změní tak, že P/ργ je konstantní, a to pak bude nacházet v oblasti, kde svou novou hustota je menší, že nové prostředí hustota. V důsledku toho bude i nadále stoupat a atmosféra bude konvektivně nestabilní a nastane bouře., Atmosféra je stabilní, pokud je skutečná rychlost výpadku menší než adiabatická míra lapse (která je snížena ve vlhkém vzduchu), je nestabilní, pokud je skutečná míra lapse větší než adiabatická míra lapse.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *