PERCHÉ IL MALR NON È UNA COSTANTE
Il MALR (Adiabatico Umido Lapse Rate) è anche chiamato il bagnato o adiabatico saturo lapse rate. È la traiettoria di temperatura che prende un pacco di aria satura. Il tasso di lapse adiabatico secco è quasi costante di 9,8 C / km, tuttavia, il tasso di lapse adiabatico bagnato è molto meno di una costante. Il tasso di lapse adiabatico bagnato varia da circa 4 C / km a quasi 9,8 C / km., La pendenza degli adiabati bagnati dipende dal contenuto di umidità dell’aria. Più umidità (vapore acqueo) è presente nell’aria, più calore latente può essere rilasciato quando avviene la condensazione (il rilascio di calore latente riscalda il pacco mentre un assorbimento di calore latente raffredda il pacco). Qualsiasi riscaldamento mediante rilascio di calore latente compensa parzialmente il raffreddamento dell’aria in aumento. Si noti sullo skew-T che gli adiabati secchi e umidi diventano quasi paralleli nella troposfera superiore., Ciò è dovuto alle temperature molto fredde in alto (l’aria fredda non ha molto vapore acqueo e quindi non può rilasciare molto calore latente) La pendenza degli adiabati bagnati è da 4 a 5 C/km in aria molto calda e umida (il sollevamento di questa aria satura rilascia una grande quantità di calore latente). L’aria calda e umida nel PBL contribuisce all’instabilità atmosferica. Questi pacchi caldi e umidi, poiché si raffreddano solo lentamente con l’altezza, hanno buone possibilità di rimanere più caldi dell’aria ambientale circostante e continueranno quindi a salire., Infatti, l’avvezione dell’aria calda dello strato limite planetario e l’avvezione dell’umidità sono i contributi numero 1 per rendere la troposfera termodinamicamente instabile (MANTELLO alto, LI negativo, ecc.).
La formula per il tasso di lapse adiabatico umido è
MALR = dT/dz = DALR / (1 + L/Cp*dWs/dT)
Ogni termine dell’equazione è una costante ad eccezione di dWs/dT. dWs / dT è la variazione del rapporto di miscelazione di saturazione con un cambiamento di temperatura. Il rapporto di miscelazione di saturazione cambia alla massima velocità a temperature calde., L’aumento della temperatura da 80 a 90 F cambierà il rapporto di miscelazione della saturazione in modo più drammatico rispetto alla modifica della temperatura da 30 a 40 F. Quindi dWs/dT è più alto nell’aria calda. Come dWs / dT diventa più grande, il denominatore nell’equazione MALR diventa più grande e quindi il MALR diventa meno. Esempio matematico: 1/4 è un numero minore di 1/3 perché il 4 nel denominatore è maggiore di 3. In aria molto calda e umida, il MALR sarà vicino a 4 o 5 gradi Celsius per chilometro. A temperatura molto fredda, dWs / dT è piccolo, quindi il denominatore è vicino a uno e il MALR è vicino al DALR (9.,8 C / km). Quando dWs / dT si avvicina a zero, il denominatore diventa 1 e il MALR = DALR.
La formula per il rapporto di miscelazione di saturazione è: Ws = 0.622 Es / (P – Es). Pertanto Ws dipende dalla pressione e Es dell’aria. È la temperatura che determina la capacità di carico dell’umidità dell’aria. Ricorda che Es si trova inserendo T nell’equazione di Clausius-Clapeyron. Pertanto, in definitiva, Ws dipende dalla temperatura e dalla pressione.
Se l’instabilità è presente, l’instabilità aumenterà ulteriormente quando il PBL sperimenta l’aumento dei punti di rugiada (sopra 55 F e in aumento)., I temporali sono molto più comuni nella stagione calda. I pacchi d’aria in aumento caldi e umidi non si raffreddano velocemente come i pacchi d’aria più fredda in aumento. Poiché i pacchi in aumento caldi e umidi si raffreddano a un ritmo più lento con l’altezza (a causa di un rilascio di calore più latente rispetto all’aria più fredda), è più probabile che i pacchi rimangano più caldi dell’aria ambientale e aumentino a causa della galleggiabilità positiva.
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