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文档简介

1、地球大气中的最下层里频繁地进行着垂直方向上的对流。例如由于太阳辐射，白昼地面温度升高，较暖的气体缓慢上升，气体压强随之逐渐减少。因气流上升缓慢，过程可视为准静态的。又因为干燥空气导热性能不好，过程又可视为绝热的。所以，大气温度的垂直分布可用准静态绝热模型来处理。,n是空气分子数密度。,是空气平均摩尔质量。,第二种情况是大气中温度的垂直梯度小于干气团的绝热递减率10Kkm（图b），这时上升气团将减速，最终要沉降下来，因而大气处于稳定状态。,大气结构的垂直稳定度,干燥气团上升时会遇到三种情况：,第一种情况是大气中温度的垂直梯度超过干气团的绝热递减率10Kkm（图a），这时上升的气团会不断加速，大气

2、处于不稳定状态。,大气结构的垂直稳定度,第三种情况处于以上两种情况之间，大气中温度的垂直梯度等于干气团的绝热递减率10Kkm（图c），这时气团匀速上升，大气的稳定度处于中性状态。,：水的摩尔汽化热,：气团中水蒸气的摩尔数,：气团上升的过程中汽化而增加的内能,这便是饱和绝热递减率的公式。,【例题84】如图813，潮湿空气绝热地持续流过山脉，气象站M0和M3测出的大气压强都是100kPa，气象站M2测出的大气压强为70kPa。在M0处空气的温度是20，随着空气的上升，在压强为84.5kPa的高度处（图中的M1）开始有云形成。空气由此继续上升，经1500s后到达山脊的M2站，在上升过程中空气里水蒸气

3、凝结成雨落下。设每平方米上空潮湿空气的质量为2000kg，每千克潮湿空气中凝结出2.45g的雨水，水的汽化热为45kJ/mol。 （1）求出在云底高度处（M1）的温度T1。 （2）假设空气密度随高度线性地减少，云底到M0的高度h1是多少？,（3）试问在山脊M2处测出的温度T2是多少？ （4）求出由于空气中水蒸气的凝结在3小时内形成的降雨量。设在M1和M2之间的降雨是均匀的。 （5）试问在山脉背面的气象站M3测出的温度T3是多少？讨论M3处空气的状态，并与M0处比较。,图813,解：（1）空气由M0上升到M1的过程是绝热过程，故,图813,（2）,解出h1=1408m,（3）饱和空气的温升可近似地分两步计算，第一步按干绝热过程算。,图813,水蒸气凝结引起的附加温度为,T=6.1K,气象站M2处的温度为,（4）3小时内降雨 2.45gm2200015

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