Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Вертикальная стратификация температуры воздуха




Под вертикальной стратификацией температуры по­нимают распределение температуры воздуха по высоте.

Вертикальная стратификация температуры воздуха в тропосфере определяется не только теплообменом с под­стилающей поверхности, но и изменениями атмосферного давления с высотой в соответствии с адиабатическим про­цессом, который выражает связь между давлением и тем­пературой газа при отсутствии теплообмена с внешней сре­дой.

Адиабатический процесс, протекающий в сухом или во влажном, но не насыщенным водяным паром воздухе, называется сухоадиабатическим. Уравнение для сухоадиабатического процесса имеет вид:

где и – начальные температура и давление;

Т и Р –температура и давление после адиабатического изменения состояния воздуха.

В соответствии с сухоадиабатическим процессом при подъеме некоторого объема воздуха с понижением давле­ния его температура понижается и, наоборот, при опуска­нии температура этого объема повышается. (Т.е. поднимающийся воздух адиабатически охлаждается, опускающийся – нагревается.)

Изменение температуры воздуха, приходящееся на 100 м высоты, на­зывается вертикальным температурным градиентом. При понижении температуры с высотой градиент имеет знак «+», а при повышении знак «-».

При сухоадиабатическом процессе он составляет 0,98 °С/100 м ~ 1 °С/100 м и называется сухоадиабати­ческим вертикальным температурным градиентом.

При подъеме воздуха, содержащего водяной пар, по ме­ре понижения температуры происходит повышение отно­сительной влажности воздуха, вплоть до состояния насы­щения. Высота, на которой водяной пар становится насыщенным, называется уровнем конденсации. При конденсации выделяется теплота конденсации. Тем самым понижение температуры замедляется. (Т.е. в поднимающимся насыщенном воздухе температура падает по влажноадиабатическому закону.)

При подъ­еме воздуха выше уровня конденсации в нем происходит конденсация водяного пара с выделением тепла. При опускании воздуха вместе с образовавшимися в нем продуктами конденсации происхо­дят адиабатическое повышение температуры и испарение продуктов конденсации, сопровождающееся затратой теп­ла.

Вертикальный влажноадиабатический градиент темпе­ратуры всегда меньше сухоадиабатического градиента. В среднем он составляет 0,6 0С/100 м.

Наряду с общей закономерностью понижения темпера­туры с высотой в пределах тропосферы при определенных условиях образуются слои воздуха, в которых температура с высотой не понижается, а остается постоянной (слои изотермии) или повышается (слои температурной инверсии). Толщина этих слоев изменяется от нескольких метров до 2-3 км, а изменение температуры может составлять от 2 до 15 °С и более.

Вертикальная стратификация температуры воздуха в тропосфере имеет суточный и годовой ход. Суточный ход связан с чередованием в течение суток в летнее время ноч­ных инверсий и дневным прогревом воздуха у земли. Годовой ход обуслов­лен чередованием зимних инверсий и летней неустойчиво­стью воздуха в приземном слое и нижней тропосфере.

 







Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 1064. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия