Tärkein tiede

Hidastuksenopeuden meteorologia

Hidastuksenopeuden meteorologia
Hidastuksenopeuden meteorologia
Anonim

Hitausnopeus, havaittu lämpötilan muutoksen nopeus liikkuessa ylöspäin maan ilmakehän läpi. Kulumisnopeutta pidetään positiivisena, kun lämpötila laskee korkeuden kanssa, nolla, kun lämpötila on vakio korkeuden kanssa, ja negatiiviseksi, kun lämpötila nousee korkeuden ollessa (lämpötilan inversio). Nousevan ilman raukeamisnopeus - jota yleisesti kutsutaan normaaliksi tai ympäristön raukeamisnopeudeksi - on hyvin muuttuva, ja siihen vaikuttaa säteily, konvektio ja tiivistyminen; se on keskimäärin noin 6,5 ° C / km (18,8 ° F / maili) alemmassa ilmakehässä (troposfääri). Se eroaa adiabaattisesta raukeamisnopeudesta, johon sisältyy lämpötilan muutoksia, jotka johtuvat ilmapaketin noususta tai putoamisesta. Adiabaattiset raukeamisnopeudet erotetaan yleensä kuivina tai kosteina.

Ilman kuiva adiabaattisen kulumisnopeus riippuu vain ilman erityisestä lämpökapasiteetista vakiopaineessa ja painovoimasta johtuvasta kiihtyvyydestä. Maan ilmakehän kuiva adiabaattisen kulumisnopeus on 9,8 ° C / km (28,3 ° F / mailia); siten 5 km (3 mailia) nousevan tai laskevan lentopaketin lämpötila laskee tai nousee vastaavasti 49 ° C (85 ° F).

Kun vesihöyryllä kyllästetty ilmapaketti nousee, osa höyrystä tiivistyy ja vapauttaa piilevän lämmön. Tämä prosessi saa paketin jäähtymään hitaammin kuin jos se ei olisi kylläinen. Kostean adiabaattisen raukeamisnopeus vaihtelee huomattavasti, koska vesihöyryn määrä ilmassa on hyvin vaihteleva. Mitä suurempi höyryn määrä, sitä pienempi on adiabaattisen raukeamisnopeus. Kun ilmapaketti nousee ja jäähtyy, se voi lopulta menettää kosteutensa tiivistyessä; sen raukeamisnopeus nousee sitten ja lähestyy kuivaa adiabaattista arvoa.

Ilmakehän normaalin rakeistumisnopeuden ja kuivien ja kosteiden adiabaattisten raukeamisnopeiden välinen ero määrittää ilmakehän pystysuuntaisen stabiilisuuden - ts. Ilmahiukkasen taipumus palata alkuperäiseen asentoonsa tai kiihtyä alkuperäisestä sijainnistaan saadaan pieni pystysuuntainen siirtymä. Tästä syystä kulumisnopeus on ensiarvoisen tärkeää meteorologeille ennustettaessa tietyntyyppisiä pilvien muodostumia, ukkosmyrskyjä ja ilmakehän turbulenssin voimakkuutta.