Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 98 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

98
)(
ei
e
TT
T
g
dt
dw
f −== .
Элементарная работа, которую совершит подъемная сила, действующая на единицу массы
воздуха при перемещении ее по вертикали на бесконечно малое расстояние
zd , будет
zdTT
T
g
dЭ
ei
e
)( −= . (3.8.1)
Воспользовавшись уравнениями статики атмосферы и состояния, формулу (3.8.1) можно
записать в следующем виде:
PdTTRdЭ
ei
ln)( −−= . (3.8.2)
Полная работа, которую совершит подъемная сила в слое от уровня с давлением
o
P
до
уровня с давлением
P
, будет равна
∫
−=
p
p
ie
PdTTRЭ
o
ln)( . (3.8.3)
Если поднимающаяся частица оказывается теплее окружающей среды (
ei
TT > ), то энергия
неустойчивости будет положительной, так как
PP >
o
. В этом случае состояние атмосферы будет
неустойчивым. При отрицательном значении энергии неустойчивости, когда поднимающаяся час-
тица становится холоднее окружающей среды (
ei
TT < ), состояние атмосферы является устойчи-
вым. Если рассматриваемый слой стратифицирован безразлично, то энергия неустойчивости равна
нулю.
Возьмем прямоугольную систему координат, откладывая по оси абсцисс температуру
T
, а
по оси ординат, в соответствии с формулой (3.8.3), - величину
P
ln , которая уменьшается с высо-
той и определяет положение точки в атмосфере. Если в такой системе координат построить кри-
вые изменения
i
T и
e
T в зависимости от величины
P
ln , то, согласно формуле (3.8.3), энергия не-
устойчивости будет пропорциональна площади, заключенной между этими кривыми и изолиния-
ми
o
Pln и
P
ln
. Такой график называется аэрологической диаграммой или эмаграммой (рис.19). 
                                             dw g
                                       f =     = (Ti − Te ) .
                                             dt Te

        Элементарная работа, которую совершит подъемная сила, действующая на единицу массы
воздуха при перемещении ее по вертикали на бесконечно малое расстояние d z , будет

                                              g
                                      dЭ =       (Ti − Te )d z .                         (3.8.1)
                                              Te

        Воспользовавшись уравнениями статики атмосферы и состояния, формулу (3.8.1) можно
записать в следующем виде:

                                     dЭ = − R(Ti − Te )d ln P .                          (3.8.2)


        Полная работа, которую совершит подъемная сила в слое от уровня с давлением Po до
уровня с давлением P , будет равна

                                              p
                                     Э = R ∫ (Te − Ti )d ln P .                          (3.8.3)
                                             po



        Если поднимающаяся частица оказывается теплее окружающей среды ( Ti > Te ), то энергия

неустойчивости будет положительной, так как Po > P . В этом случае состояние атмосферы будет
неустойчивым. При отрицательном значении энергии неустойчивости, когда поднимающаяся час-
тица становится холоднее окружающей среды ( Ti < Te ), состояние атмосферы является устойчи-
вым. Если рассматриваемый слой стратифицирован безразлично, то энергия неустойчивости равна
нулю.
        Возьмем прямоугольную систему координат, откладывая по оси абсцисс температуру T , а
по оси ординат, в соответствии с формулой (3.8.3), - величину ln P , которая уменьшается с высо-
той и определяет положение точки в атмосфере. Если в такой системе координат построить кри-
вые изменения Ti и Te в зависимости от величины ln P , то, согласно формуле (3.8.3), энергия не-
устойчивости будет пропорциональна площади, заключенной между этими кривыми и изолиния-
ми ln Po и ln P . Такой график называется аэрологической диаграммой или эмаграммой (рис.19).




                                                     98

Страницы