Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Потенциальная температура





Температура, которую примет воздушная частица, если ее опус­тить или поднять сухоадиабатически с исходного уровня до уровня, где давление равно 1000 гПа, носит название потенциальной темпе­ратуры. Обозначим ее через Θ.

Рассмотрим два состояния воздушной частицы: начальное (Ti, р) и конечное (Θ, 1000 гПа). Поскольку процесс адиабатический, то в соответствии с уравнением (4.2.3)

 

 

Нетрудно получить приближенное выражение для 0. Поскольку при опускании на каждые 100 м частица нагревается на 1 "С, то при давлении на поверхности Земли р0 = 1000 гПа

 

 

Если же p0 ≠ 1000 гПа, то

 

 

Последнее слагаемое в правой части представляет собой измене­ние температуры частицы при перемещении ее от поверхности Зем­ли до уровня 1000 гПа. Если, например, р0 < 1000 гПа, то уровень 1000 гПа лежит ниже поверхности Земли на (1000 — p0)h м (здесь h — барическая ступень). Вблизи уровня моря h ≈ 8 м/гПа, поэтому при дополнительном опускании от поверхности Земли до уровня 1000 гПа частица нагревается на

 

Потенциальная температура обладает очень важным свойством: при сухоадиабатических перемещениях одной и той же воздушной частицы она сохраняет постоянное значение. В самом деле, лога­рифмируя и дифференцируя формулу (4.4.1), получаем:

 

 

Согласно уравнению (4.3.1), правая часть (4.4.4) при адиабати­ческом процессе равна нулю. Таким образом, при адиабатическом движении воздушной частицы

 

 

Следовательно, если воздушная масса перемещается без теплооб­мена с окружающей средой (адиабатически), то ее потенциальная температура остается постоянной (в то время как Т изменяется). Это свойство сохранения (консервативности) потенциальной температу­ры используется на практике в качестве характеристики воздуш­ных масс и оценки их вертикальных перемещений. Если нее в про­цессе движения воздушной массы ее потенциальная температура изменилась, то это однозначно говорит о том, что имел место приток или отток тепла. Сравнение уравнений (4.4.4) и (4.1.5) показывает, что приток тепла к воздушной частице связан с изменением ее по­тенциальной температуры уравнением

 

 

Потенциальная температура обладает еще одним примечатель­ным свойством. Если воспользоваться уравнением статики, то урав­нению (4.4.4) можно придать вид

 

 

или

 

 

Введем следующие обозначения:

 

 

Здесь Эi = cрТi + const — теплосодержание, или энтальпия; Ф* = gz + const — потенциальная энергия (геопотенциал); Ei — так на­зываемая энергия неустойчивости, физический смысл которой вы­ясняется в п. 4.11. С учетом введенных обозначений уравнение (4.4.7) принимает вид

 

 

где Пi = Эi + Ф* + Ei — полная энергия частицы единичной массы.

Уравнение (4.4.8) показывает, что изменение потенциальной температуры однозначно связано с изменением полной энергии воз­душной частицы. При адиабатическом перемещении воздушной ча­стицы ее полная энергия не изменяется:

 

 

Date: 2015-12-10; view: 1600; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию