Методы статистической обработки и анализа гидрометеорологических наблюдений. Аргучинцева А.В. - 97 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

97
Из последнего выражения найдем z = 98 H/g и подставим его
в уравнение гидростатики, предварительно записав его в виде:
;
g
1
dp
dz
ρ
= ;
g
1
gdp
dH98
ρ
= или .
1
dp
dH98
ρ
=
В последнем дифференциальном уравнении разделим пере-
менные, предварительно выразив плотность
ρ
из уравнения со-
стояния идеального газа RTp
ρ
=
:
p
dp
98
RT
dH = ,
где Ттемпература по шкале Кельвина, R – универсальная газо-
вая постоянная.
Проинтегрируем это уравнение в слое между главными изо-
барическими поверхностями
i
p и
1i
p
+
:
p
dp
98
RT
dH
1i
i
1i
i
H
H
p
p
∫∫
++
= , или
()
m
1i
i
mi1ii1i
T
p
p
ln
98
R
Tplnpln
98
R
HH
+
++
== , (3.4.1)
где
m
T
средняя абсолютная температура слоя. Заменяя ее при-
ближенно полусуммой температур
i
T и
1i
T
+
на границах слоя и
переходя к температуре
C
t
0
, получим:
(
)
(
)
=
+
+
+
=
+
+
+
2
273t273t
p
p
ln
98
R
HH
1ii
1i
i
i1i
()
1ii
1i
i
1i
i
tt
p
p
ln
196
R
p
p
ln
98
R273
+
++
++= .
     Из последнего выражения найдем z = 98 H/g и подставим его
в уравнение гидростатики, предварительно записав его в виде:
     dz    1                  98dH    1                                 98dH 1
        =− ;                       =− ;                       или           = .
     dp   ρg                   gdp   ρg                                  dp  ρ


     В последнем дифференциальном уравнении разделим пере-
менные, предварительно выразив плотность ρ из уравнения со-
стояния идеального газа p = ρRT :
                                                   RT dp
                                   dH = −                ,
                                                   98 p
где Т – температура по шкале Кельвина, R – универсальная газо-
вая постоянная.
     Проинтегрируем это уравнение в слое между главными изо-
барическими поверхностями pi и                         p i +1 :
                        H i +1            p i +1
                                                   RT dp
                          ∫      dH = −     ∫      98 p
                                                         ,        или
                         Hi                pi



                                 R
           H i +1 − H i = −         (ln pi +1 − ln pi )Tm = R ln pi Tm ,          (3.4.1)
                                 98                         98 pi +1


где Tm – средняя абсолютная температура слоя. Заменяя ее при-
ближенно полусуммой температур Ti и Ti +1 на границах слоя и
переходя к температуре t 0 C , получим:

                                 R    p (t + 273) + (t i +1 + 273)
              H i +1 − H i =       ln i i                          =
                                 98 pi +1          2


                  273R    p     R    p
              =        ln i +     ln i (t i + t i +1 ) .
                   98    pi +1 196 pi +1


                                                97