Lapse rate (Čeština)

zanikla sazba je definována jako negativní rychlost změny v atmosférické variabilní, obvykle se teplota s výškou pozorovány při pohybu směrem nahoru přes atmosféru. Zatímco obvykle se aplikuje na zemskou atmosféru, koncept může být rozšířen na jakoukoli gravitačně podporovanou kouli plynu.

• 1 Definice
• 2 Typy uplynutí sazby
  • 2.1 Environmentální lapse rate
  • 2.2 Suché adiabatické zanikla sazba
  • 2.,3 Nasycené adiabatické zanikla sazba
• 3 Význam v meteorologii
• 4 Matematické definice
• 5 Viz také
• 6 Další čtení
• 7 Odkazy

Definice

formální, peer-zhodnotil definice ze Slovníku Meteorologie je:

snížení atmosférického proměnné s výškou, proměnná je teplota, pokud není uvedeno jinak. Termín se nejednoznačně vztahuje na míru výpadku životního prostředí a míru výpadku procesu a význam musí být často zjištěn z kontextu.,

Druhy uplynutí sazby

k Dispozici jsou dva typy lapse rate:

• Environmentální uplynutí sazby, která odkazuje na aktuální změnu teploty s výškou pro stojícího atmosféry (tj. teplotní gradient)
• adiabatické zanikla sazby – které odkazují na změny teploty, hmotnosti vzduchu, jak to se pohybuje směrem nahoru., Existují dva adiabatické sazby:
  • Suchý adiabatické zanikla sazba
  • Vlhký adiabatické zanikla sazba

životní Prostředí lapse rate

environmentální lapse rate (ELR), je negativní aktuální změna teploty s nadmořskou výškou stacionární atmosféru na konkrétní čas a konkrétní místo. ELR na daném místě se mění ze dne na den a dokonce i během každého dne. Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) definuje jako průměr mezinárodní standardní atmosféru s teplotou 6,49 °C/1000 m (3,56 °F nebo 1.,98 °C / 1000 ft) od hladiny moře do 11 km (36,090 ft). Od 11. km (36,090 ft nebo 6,8 km) do 20 km (65,620 ft nebo 12.4 km), konstantní teplota je -56.5 °C (-69.7 °F), což je nejnižší předpokládá, že teplota v ISA. Je důležité si uvědomit, že standardní atmosféra obsahuje žádná vlhkost, a že teplota atmosféry není vždy klesal. Například může existovat inverzní vrstva, ve které teplota stoupá s rostoucí výškou.,

Suchý adiabatické zanikla sazba

suché adiabatické zanikla sazba (DAIR) je negativní sazby, při které stoupá balíček suché nebo nenasycený vzduch, změny teploty s rostoucí výškou, v rámci adiabatické podmínky. Nenasycený vzduch má méně než 100% relativní vlhkost, tj. jeho teplota je vyšší než rosný bod. Termín adiabatické znamená, že žádný přenos tepla (přenos energie v důsledku rozdílu teplot) dochází do nebo ven z pozemku., Vzduch má nízkou tepelnou vodivost a těla zapojeného vzduchu jsou velmi velká, takže přenos tepla vedením je zanedbatelně malý.

za těchto podmínek, když se vzduch míchá (například konvekcí) a stoupá vzduch, rozšiřuje se, protože tlak je nižší ve vyšších nadmořských výškách. Jako air parcel rozpíná, tlačí na vzduch kolem něj, dělat práci, protože balík funguje a zisky žádné teplo, ztrácí vnitřní energii, a tak jeho teplota klesá. (Zpětný chod nastává u potápějícího se balíku vzduchu.,)

Pro ideální plyn, rovnice vztahující se teplota T a tlak p, pro adiabatický proces je

, kde γ je tepelná kapacita poměr (γ=7/5, na vzduchu) a z je nadmořská výška. Druhý vztahu mezi tlakem a teplotou je rovnice hydrostatické rovnováhy:

kde g je standardní gravitace, R plynová konstanta a m molární hmotnost. Kombinace těchto dvou rovnic k odstranění tlaku, jeden dorazí k výsledku pro DALR,

.,

Nasycené adiabatické zanikla sazba

Když vzduch je nasycen vodní párou (na jeho rosný bod), vlhký adiabatické zanikla sazba (MALR) nebo nasycené adiabatické zanikla sazba (SALR) platí. To se liší silně a s obsahem vlhkosti, která závisí na teplotě, a lehce s tlakem +3 °C/km (vysoké teploty v blízkosti povrchu) +9.78 °C/km (velmi nízké teploty), jak lze vidět na obrázku. Při teplotách nad bodem mrazu se však obvykle blíží +4,9 °C / km (+2,7 ° F / 1000 ft nebo +1,51°C / 1000 ft)., Důvodem rozdílu je to, že latentní teplo se uvolňuje při kondenzaci vody. Přestože v kilogramu vzduchu při 15 stupních Celsia není více než 10 gramů vody, vysoké teplo odpařování vody vytváří významné uvolnění energie, když kondenzuje (a je důležitým zdrojem energie ve vývoji bouřek). Dokud vlhkost nezačne kondenzovat, balíček vzduchu se ochladí na DALR, takže jakýkoli nenasycený vzduch může být považován za „suchý“.,

Význam v meteorologii

různé environmentální uplynutí sazby v celé zemské atmosféře, jsou velmi důležité v meteorologii, především v troposféře. Používají se k určení, zda pozemek stoupající vzduch bude stoupat dostatečně vysoká pro jeho voda kondenzovat a tvoří se mraky, a poté, co tvoří mraky, ať ovzduší bude i nadále růst a tvoří větší, sprcha mraky, a zda se tyto mraky budou mít ještě větší a tvoří mraky cumulonimbus (bouřkové mraky).

jak stoupá nenasycený vzduch, jeho teplota klesá suchou adiabatickou rychlostí., Rosný bod také klesá, ale mnohem pomaleji, typicky kolem – 2 °C za 1000 m. Pokud nenasycený vzduch stoupá dost daleko, nakonec se jeho teplota dosáhne rosného bodu a kondenzace začne tvořit. Tato Nadmořská výška je známá jako úroveň zdvihací kondenzace (LCL), když je přítomen mechanický zdvih a hladina konvektivní kondenzace (CCL) chybí mechanický zdvih, v takovém případě musí být pozemek ohříván zespodu na konvektivní teplotu. Cloudová základna bude někde uvnitř vrstvy ohraničené těmito parametry.,

rozdíl mezi suchou adiabatické zanikla sazba a sazba, za kterou rosný bod kapek je kolem 8 °C na 1000 m. Vzhledem k rozdíl teploty a rosného bodu měření na zemi, jeden může snadno najít LCL vynásobením rozdílu 125 m/°C.

Pokud environmentální zanikla sazba je nižší než vlhký adiabatické zanikla sazba, vzduch je naprosto stabilní — stoupající vzduch se ochladí rychleji než okolní vzduch a ztratí vztlak. To se často děje brzy ráno, kdy se vzduch v blízkosti země ochladil přes noc. Tvorba mraků ve stabilním vzduchu je nepravděpodobná.,

Pokud environmentální zanikla sazba je mezi vlhkou a suchou adiabatické zanikla sazby, vzduch je podmíněně nestabilní — nenasycené pozemku vzduch nemá dostatečný vztlak na vzestup do LCL nebo CCL, a to je stabilní slabé svislé posunutí v obou směrech., V případě, že zásilka je nasycen je nestabilní a bude stoupat k LCL nebo CCL, a to buď být zastaven v důsledku inverze vrstva konvektivní inhibici, nebo-li zvedání pokračuje, hluboké, vlhké konvekce (DMC) mohou následovat, jako balík stoupá hladina volné konvekce (LFC), po kterém se zadá zdarma konvektivní vrstva (FCL) a obvykle stoupá k rovnovážné úrovni (EL).,

Pokud environmentální uplynutí rychlost je větší, než suché adiabatické zanikla sazba, to má superadiabatic uplynutí rychlost, vzduch je naprosto nestabilní — balík vzduchu získá vztlak, jak to se zvedne nad i pod lifting condensation level nebo konvekční kondenzační hladinu. To se často děje odpoledne nad mnoha pozemními masami. Za těchto podmínek se zvyšuje pravděpodobnost kumulových mraků, sprch nebo dokonce bouřek.,

Meteorologů použití radiosondami k měření environmentálních uplynutí hodnotit a porovnávat to s předpokládanou adiabatické zanikla sazba k předpovědi pravděpodobnosti, že vzduch bude stoupat. Grafy míry výpadku životního prostředí jsou známé jako termodynamické diagramy, jejichž příklady jsou Skew – t log – P diagramy a tephigramy. (Viz také Termály).

rozdíl ve vlhkém adiabatické zanikla sazba a suché sazba je příčinou Fén větry jev (také známý jako „Chinook větry“ v některých částech Severní Ameriky).,

Matematické definice

obecně platí, že uplynutí míra je vyjádřena jako negativní poměr změny teploty a změnou nadmořské výšky, tedy:

, kde γ je adiabatické zanikla sazba v jednotkách teploty děleno jednotky nadmořské výšky, T = teplota, a z = nadmořská výška, a v bodech 1 a 2 jsou měření na dvou různých nadmořských výškách.,

Poznámka: V některých případech, Γ nebo α může být použit k reprezentaci adiabatické zanikla sazba, aby se zabránilo záměně s jinými podmínkami symbolem γ, jako jsou specifické teplo poměru nebo psychometrické konstantní.

Viz také

• Adiabatické proces
• Atmosférický termodynamiky
• mechanika Tekutin
  • Fluid dynamics
• Fén vítr

Další čtení