Климатология и метеорология. Михеев В.А. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

2.5. Вертикальная стратификация температуры воздуха
Под вертикальной стратификацией температуры понимают распределение температу-
ры воздуха по высоте.
Вертикальная стратификация температуры воздуха в тропосфере определяется не
только теплообменом с подстилающей поверхности, но и изменениями атмосферного давле-
ния с высотой в соответствии с адиабатическим, процессом, который выражает связь между
давлением и температурой газа при отсутствии теплообмена с внешней средой. Адиабатиче-
ский процесс, протекающий в сухом или во влажном, но не насыщенным водяным паром
воздухе, называется сухоадиабатическим. Уравнение для сухоадиабатического процесса
имеет вид
Т/То = (Р/Ро)
0,286
,
где Т
0
и Р
0
- начальные температура и давление; Т и Р - температура и давление после
адиабатического изменения состояния воздуха.
В соответствии с сухоадиабатическим процессом при подъеме некоторого объема воз-
духа с понижением давления его температура понижается и, наоборот, при опускании тем-
пература этого объема повышается. Изменение температуры воздуха, приходящееся на 100 м
высоты, называется вертикальным температурным градиентом. При понижении темпера-
туры с высотой градиент имеет знак «+», а при повышении знак «-».
20
хоадиабатического, но больше влажно-адиабатического
тойчив.
то слой влажно неус-
устойчив. В слое будет происходить подъем воздуха, как в сухом, так и в насыщенном водя-
ным паром воздухе. Если вертикальный градиент температуры в некотором слое меньше су-
Если вертикальный градиент температуры в слое меньше влажно-адиабатического
то этот слой абсолютно устойчив как для сухого воздуха, так и для воздуха с насыщен-
ным водяным паром. Если вертикальный температурный градиент в слое больше влажно-
влажно-адиабатического градиента температуры зависит от температуры поднимающегося
воздуха и давления.
По мере подъема воздуха с насыщенным водяным паром количество выделяющейся
теплоты конденсации уменьшается и влажно-адиабатический градиент увеличивается, при-
ближаясь к сухоадиабатическому, т.е. к 1° С/100. Следовательно, от земли до уровня конден-
сации температура изменяется по прямой линии (сухая адиабата), выше уровня конденсации
- по кривой, с возрастающим градиентом температуры с высотой (влажная адиабата).
От величины вертикального температурного градиента зависит устойчивость воздуха
в некотором слое, т. е. возможность вертикального подъема воздуха в результате термиче-
ской конвекции.
зывается сухоадиабатичеЬким 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 подъеме воздуха выше уровня конденсации в нем происходит конденсация водяного па-
ра с выделением тепла (скрытое теплопарообразование). При опускании воздуха вместе с
образовавшимися в нем продуктами конденсации происходят адиабатическое повышение
температуры и испарение продуктов конденсации, сопровождающееся затратой тепла. Вер-
тикальный влажно-адиабатический градиент температуры всегда меньше сухоадиабатиче-
и на-
При сухоадиабатическом процессе он составляет
то слой абсолютно не-
адиабатического и сухоадиабатического градиентов
В среднем он составляет 0,6 С/100 м. Величина вертикального
ского градиента

Страницы