大气物理学-干绝热过程和位温

本 次 课 主 要 内 容 ： 第 三 章 大 气 热 力 学 1. 干 绝 热 过 程 2. 位 温 第 二 节 干 绝 热 过 程一 概 念 绝热过程：系统在变化过程中与外界不发 生热量交换。（ 简称绝热） 非绝热过程：与外界有热量交换。 干绝热过程：升降气块内部既没有发生水相 相变化，又没有与外界交换热量的 过程。 二 干 绝 热 方 程 绝 热 ： dQ=0 (3-3)式 变 成 （ a）及 （ b） 气 温 升 高 ， 气 压 升 高 。反 之 ， 气 温 下 降 ， 气 压 也 下 降 。 0dT 0dP0 dpPRTdTCp dpPCRTdT P 对 （ 3-5b） 式 积 分 ： （ 3-6） P63 其 中 (3-7)（ 3-7） 式 为 泊 松 方 程对其中 （PdPCRTdT PP PTT 00pcRPPTT )( 00 288.0 pCR 288.000 )(PPTT 泊 松 方 程 的 意 义 :（ 1） 干 绝 热 过 程 中 气 块 温 度 变 化 唯 一 的 决定 于 气 压 变 化 。（ 2） T0， P0一 定 ， P升 高 T呈 指 数 升 高 下 降 下 降 （ 3） 气 块 绝 热 上 升 ， 温 度 呈 指 数 下 降 。 下 降 ， 上 升 。 三 干 绝 热 温 度 的 直 减 率准 静 力 学 条 件 ： 周 围 大 气 气 压 随 高 度 的 变 化 满 足 静 力 学方 程 ： pp dpdp gdzdp dpgdzdp 干 （ 未 饱 和 湿 ） 空 气 满 足 的 绝 热 方 程 ： （ 3-5 a ） dppCRTdT p gdzRTppCRTgdzpCTRdT pTRpp （ 3-7）1 TT dzcgdT p mccgdzdT p 100/10 定 义 ： 为 干 绝 热 直 减 率 。 将 不 同 高 度 的 温 度 点 连 成 的 线 称 之 为 干 绝热 线 。 定 义 ： 为 实 际 大 气 的 温 度 直 减 率 （ 对 流 层 ） 。 即固 定 地 点 温 度 随 高 变 化 率 。 将 不 同 高 度 温 度 点 连 成 的 线 称 之 为 层 结 曲 线 。定义：（3-7） pd cgdzdT mCZT 100/65.0 0 四 位 温 1 定 义 2 表 达 式 由 泊 松 方 程 当 有 ： （ 3-11） 即 为 位 温 的 表 达 式 。 288.000 )(PPTT 时hpap 1000 0 288.0)1000( pT 0T 3 性 质d （ 3）