Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 97 стр.

      Вначале прологарифмируем, а затем продифференцируем его по z, тогда получим

                                       1 ∂θ 1 ∂T R 1 ∂P
                                           =     −  ⋅
                                       θ ∂z T ∂ z cp P ∂ z

                                             ∂P
      Заменяя в этом уравнении значение         из уравнения статики будем иметь
                                             ∂z


                                         1 ∂θ 1  g ∂T 
                                              =        +       .                           (3.7.10)
                                         θ ∂ z T  c p ∂ z 

                g         ∂T
      Так как      =γa, а    = −γ , то
                cp        ∂z


                                           ∂θ θ
                                             = (γ a − γ ) .                                (3.7.11)
                                           ∂z T

                                              ∂θ                                            ∂θ
      При устойчивом состоянии γ < γ a ,         > 0 ; при неустойчивом состоянии γ > γ a ,    <0;
                                              ∂z                                            ∂z
                                       ∂θ
при безразличном состоянии γ = γ a ,      = 0.
                                       ∂z
      Так как атмосфера в среднем своем состоянии стратифицирована устойчиво, то потенци-
альная температура и энтропия с высотой возрастают. В виду того, что сухие адиабаты на аэроло-
гических диаграммах являются в то же время линиями равных потенциальных температур, изэн-
тропы совпадают с сухими адиабатами.

                              3.8. Энергия неустойчивости

      Из предыдущего параграфа следует, что стратификация воздушной массы характеризуется
вертикальным градиентом температуры в атмосфере. Но вертикальный градиент температуры в
слоях атмосферы может существенно изменяться с высотой. Поэтому более удобной характери-
стикой состояния устойчивости расслоенного по вертикали воздуха служит общий запас энергии
неустойчивости.
      Энергией неустойчивости называется работа, которую может совершить архимедова сила,
при вертикальном подъеме единицы массы воздуха.
      Величина подъемной силы, действующей на единицу массы воздуха




                                                      97