第三节大气的增温与冷却.pptVIP

绝热冷却当空气块上升过程中，因外界气压减小，气块体积膨胀，对外作功，在绝热的条件下，作功所需的能量，只能由其本身内能来负担，因而气块温度下降。这种因气块绝热上升而使温度下降的现象，称为绝热冷却。干绝热直减率（γd）在大气静力平衡的条件下，干空气和未饱和的湿空气因作干绝热升降运动而引起气块温度随高度的变化率，称之为干绝热直减率。第29页，共69页，星期日，2025年，2月5日第三节大气的增温与冷却一、地面增温与冷却的差异二、大气的增温与冷却（一）增温冷却方式（二）干绝热与湿绝热1、干绝热2、湿绝热3、干、湿绝热的比较三、大气稳定度非绝热变化绝热变化第30页，共69页，星期日，2025年，2月5日2、湿绝热变化及湿绝热直减率湿绝热变化过程：当饱和湿空气在做绝热上升（或下沉时）温度受到两方面的影响(1)气团中的干空气上升体积膨胀降温，也是每上升100米温度降低1oC。（2）水汽既已是饱和的，它会因为上升冷却而发生凝结，凝结就要放热，所以放出的热量又使温度有所回升。所以可以推论，因为有凝结放出热量的补给，降温要小于γd。这整个过程就是大气温度的湿绝热变化。湿绝热直减率（γm）：饱和湿空气块上升（下沉）单位距离使温度降低（升高）的数值。γm1oC是一个变数第31页，共69页，星期日，2025年，2月5日γd=1oC/100mToTo-γd=To-1To放热增温ΔTTo-1oC+ΔT=100mΓm=1oC-ΔTTo-(1oC-ΔT)一团干空气一团湿空气第32页，共69页，星期日，2025年，2月5日湿绝热是一个变数讨论影响因素：第33页，共69页，星期日，2025年，2月5日在体积、气压相等的情况下：100m温度高的（起始的气块）饱和空气含水量大，所以降低同样的温度，要比温度低的饱和空气凝结出更多的水分，意味着放出更多的热量来。例如:20oC—19oC饱和空气凝结出1克水/立方米0oC1oC饱和空气凝结出0.33克水/立方米高温凝结水多放热多（ΔT大）Γm=1oC-ΔTΓm小低温凝结水少放热少（ΔT小）Γm=1oC-ΔTΓm大第34页，共69页，星期日，2025年，2月5日湿绝热直减率是一个变数，大小和温度相关（与起始气团的温度有关）第35页，共69页，星期日，2025年，2月5日湿绝热直减率是一个变数，大小是气压和温度的函数100m在体积、气压相等的情况下，温度高的（起始的气块）饱和空气含水量大，所以降低同样的温度，要比温度低的饱和空气凝结出更多的水分，意味着放出更多的热量来。例如:20oC—19oC饱和空气凝结出1克水/立方米0oC1oC饱和空气凝结出0.33克水/立方米高温凝结水多放热多（ΔT大）Γm=1oC-ΔTΓm小低温凝结水少放热少（ΔT小）Γm=1oC-ΔTΓm大第36页，共69页，星期日，2025年，2月5日结论：当两块饱和空气气压相同，容积相等而气温不同时，气温高的Γm小，温度变化不大。气温低的Γm大，温度变化较大。第37页，共69页，星期日，2025年，2月5日湿绝热是一个变数讨论影响因素：讨论气压的影响第38页，共69页，星期日，2025年，2月5日气压大小对湿绝热直减率的影响P大P小第39页，共69页，星期日，2025年，2月5日假设温度相同则而这所含的水汽是一定的，于是按湿绝热上升时因温度降低产生的凝结潜热是相等的，但热量不是温度，对于空气密度大小不同的气团，相同的热量引起的增温作用会不同。P大等量的热量引起的升温要小些（ΔT小）Γm=1oC-ΔTΓm大P小等量的热量引起的升温要大些（ΔT大）Γm=1oC-ΔTΓm小结论：在温度相等的情况下气压高的饱和空气Γm大，气压低的Γm小第40页，共69页，星期日，2025年，2月5日第三节大气的增温与冷却一、地面增温与冷却的差异二、大气的增温与冷却（一）增温冷却方式（二）干绝热与湿绝热1、干绝热2、湿绝热3、干