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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
絕熱增温定義
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”。
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。
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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。
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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。
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(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。
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- 參考資料
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- 1. 鋒的增強和消亡 .中國科普博覽網[引用日期2016-11-26]
- 2. 淺談空氣的濕絕熱變化 .中國知網.1996[引用日期2016-11-26]
- 3. 氣象教案 .世紀氣象.2009-03-03[引用日期2016-11-26]
- 4. 颱風的結構與天氣 .中國科普博覽網[引用日期2016-11-26]
- 5. 地理博物館-自然地理要素 .中國科普博覽網[引用日期2016-11-26]
- 6. 相同氣温緣何帶來不同“熱感”? .中國知網.2013[引用日期2016-11-26]