大氣的垂直溫度梯度課件

大氣的垂直溫度梯度ppt課件1大氣的垂直溫度梯度ppt課件地球大氣中的最下層里頻繁地進(jìn)行著垂直方向上的對(duì)流。例如由于太陽(yáng)輻射，白晝地面溫度升高，較暖的氣體緩慢上升，氣體壓強(qiáng)隨之逐漸減少。因氣流上升緩慢，過(guò)程可視為準(zhǔn)靜態(tài)的。又因?yàn)楦稍锟諝鈱?dǎo)熱性能不好，過(guò)程又可視為絕熱的。所以，大氣溫度的垂直分布可用準(zhǔn)靜態(tài)絕熱模型來(lái)處理。n是空氣分子數(shù)密度。

是空氣平均摩爾質(zhì)量。地球大氣中的最下層里頻繁地進(jìn)行著垂直方向上的對(duì)流。例如由于太3大氣的垂直溫度梯度ppt課件4大氣的垂直溫度梯度ppt課件5第二種情況是大氣中溫度的垂直梯度小于干氣團(tuán)的絕熱遞減率10K／km（圖b），這時(shí)上升氣團(tuán)將減速，最終要沉降下來(lái)，因而大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。大氣結(jié)構(gòu)的垂直穩(wěn)定度干燥氣團(tuán)上升時(shí)會(huì)遇到三種情況：第一種情況是大氣中溫度的垂直梯度超過(guò)干氣團(tuán)的絕熱遞減率10K／km（圖a），這時(shí)上升的氣團(tuán)會(huì)不斷加速，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。第二種情況是大氣中溫度的垂直梯度小于干氣團(tuán)的絕熱遞減率10K6大氣結(jié)構(gòu)的垂直穩(wěn)定度第三種情況處于以上兩種情況之間，大氣中溫度的垂直梯度等于干氣團(tuán)的絕熱遞減率10K／km（圖c），這時(shí)氣團(tuán)勻速上升，大氣的穩(wěn)定度處于中性狀態(tài)。考慮空氣中有水，要修改。大氣結(jié)構(gòu)的垂直穩(wěn)定度第三種情況處于以上兩種情況之間，大氣中溫7：水的摩爾汽化熱：氣團(tuán)中水蒸氣的摩爾數(shù)：氣團(tuán)上升的過(guò)程中汽化而增加的內(nèi)能：水的摩爾汽化熱：氣團(tuán)中水蒸氣的摩爾數(shù)：氣團(tuán)上升的過(guò)程中8這便是飽和絕熱遞減率的公式。這便是飽和絕熱遞減率的公式。9【例題8–4】如圖8–13，潮濕空氣絕熱地持續(xù)流過(guò)山脈，氣象站M0和M3測(cè)出的大氣壓強(qiáng)都是100kPa，氣象站M2測(cè)出的大氣壓強(qiáng)為70kPa。在M0處空氣的溫度是20℃，隨著空氣的上升，在壓強(qiáng)為84.5kPa的高度處（圖中的M1）開(kāi)始有云形成。空氣由此繼續(xù)上升，經(jīng)1500s后到達(dá)山脊的M2站，在上升過(guò)程中空氣里水蒸氣凝結(jié)成雨落下。設(shè)每平方米上空潮濕空氣的質(zhì)量為2000kg，每千克潮濕空氣中凝結(jié)出2.45g的雨水，水的汽化熱為45kJ/mol。（1）求出在云底高度處（M1）的溫度T1。（2）假設(shè)空氣密度隨高度線(xiàn)性地減少，云底到M0的高度h1是多少？【例題8–4】如圖8–13，潮濕空氣絕熱地持續(xù)流過(guò)山脈，氣象10（3）試問(wèn)在山脊M2處測(cè)出的溫度T2是多少？（4）求出由于空氣中水蒸氣的凝結(jié)在3小時(shí)內(nèi)形成的降雨量。設(shè)在M1和M2之間的降雨是均勻的。（5）試問(wèn)在山脈背面的氣象站M3測(cè)出的溫度T3是多少？討論M3處空氣的狀態(tài)，并與M0處比較。圖8–13（3）試問(wèn)在山脊M2處測(cè)出的溫度T2是多少？圖8–1311解：（1）空氣由M0上升到M1的過(guò)程是絕熱過(guò)程，故圖8–13（2）解出h1=1408m

解：（1）空氣由M0上升到M1的過(guò)程是絕熱過(guò)程，故圖8–112（3）飽和空氣的溫升可近似地分兩步計(jì)算，第一步按干絕熱過(guò)程算。圖8–13水蒸氣凝結(jié)引起的附加溫度為△T=6.1K（3）飽和空氣的溫升可近似地分兩步計(jì)算，第一步按干絕熱過(guò)程算13氣象站M2處的溫度為（4）3小時(shí)內(nèi)降雨2.45g／m2×2000／1500s)×10800s=35.3kg/m2每kg/m