Вільгацеадыябатычны градыент пры розных тэмпературах і ціску

Як вядома, вільгацеўтрыманне паветра вызначаецца яго тэмпературай. Пры паніжэнні тэмпературы вільгацеўтрыманне паветра памяншаецца, а вільгацеадыябатычны градыент набліжаецца да адзінкі. Пры высокай тэмпературы і вялікім утрыманні вадзяной пары больш вылучаецца цеплаты кандэнсацыі і павольней паніжаецца тэмпература паветра. З паніжэннем ціску вільгацеадыябатычны градыент тэмпературы памяншаецца, таму што памяншаецца шчыльнасць паветра і звязаная з ім цеплаёмістасць.

Пры апусканні насычанага паветра, калі ў паветры не засталіся прадукты кандэнсацыі (кроплі і крышталі), змяненні тэмпературы ідуць паводле сухаадыябатычнага закону. Калі ж у паветры захаваліся прадукты кандэнсацыі, то пры яго апусканні частка цяпла ідзе на выпарэнне кропель і крышталяў, пераходзячы ў скрытую цеплату параўтварэння. Тэмпература ў такім паветры будзе павышацца паводле вільгацеадыябатычнага закона (менш 1 ºС на 100 м), пакуль усе прадукты кандэнсацыі не выпарацца. Пасля чаго будзе адбывацца павышэнне тэмпературы па сухаадыябатычнаму закону.

Узровень кандэнсацыі h, на якімпачынаюцца вільгацеадыябатычныя працэсы, можа быць разлічаны пры дапамозе наступных формул:

h=122 (t – t_d) (3.31)

h=22 (100 – f) (3.32)

дзе t – тэмпература паветра; t_d – кропка расы; f – адносная вільготнасць.

Рыс. 3.3. Вільготныя (1) і сухія (2) адыябаты     Рыс. 3.4. Крывая змянення стану паветра

Змяненні тэмпературы паветра з вышынёю пры вільгацеадыябатычных працэсах таксама адлюстроўваюць графічна (рыс. 3.3). Лініі сувязі тэмпературы з вышынёю называюцца вільготнымі адыябатамі. У адрозненне ад сухіх, вільготныя адыябаты ўяўляюць сабой крывыя лініі. Гэта тлумачыцца тым, што вільгацеадыябатычны градыент тэмпературы, ад якога залежыць нахіл вільготных адыябат, з’яўляецца зменлівай велічынёй. Звычайна каля зямной паверхні паветра знаходзіцца ў ненасычаным стане. Таму пры падняцці такога паветра яго стан змяняецца спачатку па сухаадыябатычнаму закону ўздоўж сухой адыябаты (рыс. 3.4). Вышэй узроўня кандэнсацыі змяненні тэмпературы ідуць па вільгацеадыябатычнаму закону – уздоўж вільготнай адыябаты. Вертыкальны профіль змянення тэмпературы пры адыябатычных працэсах называецца крывой змянення фізічнага стану паветра.

Змяненні стану паветра пры адыябатычных працэсах вызначаюць пры дапамозе аэралагічнай дыяграмы (рыс. 3.5). Такая дыяграма ўяўляе графік, на які нанесены сухія і вільготныя адыябаты пры розных значэннях тэмпературы і вышыні. Ведаючы пачатковую тэмпературу, ціск і вільготнасць паветра на аэралагічнай дыяграме вызначаюць узровень кандэнсацыі, магутнасць воблачнага покрыва і г.д.

Рыс. 3.5. Аэралагічная дыяграма

Суцэльныя лініі з вялікім вуглом нахілу – сухія адыябаты, з меншым вуглом нахілу – вільготныя адыябаты, перарывістыя лініі – ізалініі ўдзельнай вільготнасці ў стане насычэння.

Аэралагічная дыяграма, якая дазваляе вызначаць шматлікія фізічныя характарыстыкі паветра, шырока выкарыстоўваецца ў службе надвор’я пры сінаптычным аналізе.

3.8.3. Псеўдаадыябатычныя працэсы. Яныпрацякаюць пры паслядоўным падняцці і апусканні паветранай масы. Пры гэтым прадукты кандэнсацыі поўнасцю выпадаюць у выглядзе ападкаў. Разгледзім змяненні фізічнага стану паветра пры псеўдаадыябатычных працэсах на аэралагічнай дыяграме (рыс. 3.6).

Дапусцім, з кропкі А паднімаецца ненасычанае парай паветра, тэмпература якога паніжаецца з удзелам сухаадыябатычнага працэса на 1ºС /100 м да ўзроўня кандэнсацыі (кропка В). Вышэй узроўня кандэнсацыі (ад кропкі В да кропкі С) тэмпература паветра будзе працягваць паніжацца ўжо па вільгацеадыябатычнаму закону ў сярэднім на 0,5 – 0,7ºС/100 м. Пры гэтым выдзяляецца скрытая цеплата параўтварэння, якая і запавольвае паніжэнне тэмпературы.

Рыс. 3.6. Псеўдаадыябатычны працэс на аэралагічнай дыяграме: ад кропкі А да кропкі В тэмпература паветра паніжаецца паводле сухаадыябатыч-нага закону, ад кропкі В да кропкі С – паводле вільгацеадыябатычнага зако-на, ад кропкі С да кропкі D павяличваецца паводле сухаадыябатычнага закона

Дапусцім, што прадукты кандэнсацыі выпалі ў выглядзе ападкаў, і паветра стала зусім сухім. Калі гэта паветра пачне апускацца з кропкі С, то яго награванне будзе адбывацца ўжо па сухаадыябатычнаму закону, г. зн. на 1ºС/100 м. На першапачатковы ўзровень (кропка D) паветра вернецца па сухой адыябаце з больш высокай тэмпературай, чым у кропцы А. Псеўдаадыябатычныя працэсы з’яўляюцца ўмовай утварэння мясцовага ветру – фёна.