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絕熱增温

鎖定
這是氣象學中的概念,表述空氣團或空氣塊變化的概念。
氣温變化反映空氣內能大小的變化,當空氣獲得熱量時,內能增加,温度升高,即“增温”;當空氣失去熱量時,內能減少,温度降低,即“減温”。
空氣的垂直運動:可使上升空氣發生絕熱降温;下沉空氣發生絕熱增温。
中文名
絕熱增温
外文名
adiabatic heating
屬    性
氣象學中的概念
表    述
空氣團或空氣塊變化的概念
氣温變化
反映空氣內能大小的變化

目錄

絕熱增温定義

氣團作下沉運動時,若與外界沒有熱量交換的情況下,由於外界氣壓比氣團內部氣壓高,會壓縮氣塊使氣團體積縮小,同時氣團內氣體被壓縮做功,內能增加,温度上升,這種現象稱為絕熱增温。
引起空氣內能變化的原因可分位兩種: 一種是空氣與外界沒有熱量交換,內能變化是由於外界對空氣做功或空氣對外界做功引起的,稱為“絕熱變化”;另一種是空氣與外界發生熱量交換而引起的內能變化,稱為“非絕熱變化”。
空氣的垂直運動:可使上升空氣發生絕熱降温;下沉空氣發生絕熱增温。 [1] 

絕熱增温絕熱變化

空氣的冷熱程度實質上是空氣內能的大小的表現。空氣內能變化既可以是空氣與外界的熱量交換引起(通過分子熱傳導、輻射、對流、湍流、潛熱轉移等方式進行的非絕熱變化),也可由外界的壓力變化對空氣做功,導致空氣膨脹或壓縮而引起(絕熱變化)。
一、空氣的絕熱變化
空氣塊在鉛直運動中與外界不發生熱量交換,也就是無熱量輸入,也無熱量輸出,但由於體積的膨脹和收縮而發生的絕熱冷卻和絕熱增温的變化,稱為空氣的絕熱變化。
空氣塊在做絕熱上升和下降過程中,温度變化的輻度因空氣塊水汽含量不同而異。
1、幹絕熱直減率
氣塊絕熱升降單位距離(100m)時的温度變化值,稱絕熱垂直遞減率。對於幹空氣和未飽和的濕空氣來説,則稱幹絕熱直減率,以rd表示。≈ 0.98℃/100m
在實際工作中rd=1℃/100m,在幹絕熱過程中,空氣塊每上升100m,温度約下降1℃。 rd 與r(氣温直減率)的含義是不同的。rd 是幹空氣在絕熱升降過程中氣塊本身的變温率,它近似於常數;而r是表示周圍大氣的温度隨高度的分佈情況。 [2] 
2、濕絕熱直減率:飽和濕空氣絕熱升降單位距離(100m)時的温度變化值,稱為濕絕熱直減率,以rm表示。rm不是常數,而是氣壓和温度的函數,一般要小於rd,其平均值為0.5℃/100。 [3] 

絕熱增温影響

(1)颱風在各個等壓面上的温度場是近於圓形的暖中心結構,並具有一定的對稱性。颱風低層温度的水平分相是自外圍向眼區逐漸增高的,但温差很小。這種水平温度場結構隨着高度升高逐漸明顯,這是眼壁外側雨區釋放凝結潛熱和眼區空氣下沉絕熱增温的結果。 [4] 
(2)潮濕的氣團前進時,遇到高山阻擋,氣流被迫緩慢上升,引起絕熱降温,發生凝結,這樣形成的降雨,稱為地形雨。地形雨多降在迎風面的山坡(迎風坡)上,背風坡面則因空氣下沉引起絕熱增温,反使雲量消減,降雨減少。 [5] 
(3)在一定的大氣中温度垂直分佈狀況下,絕熱增温將會對鋒生、鋒消起一定的影響。 [1] 
(4)在一定環境條件下,絕熱增温現象可導致高温天氣。 [6] 
參考資料