MALRが定数ではない理由

気象学者ジェフ-ハビー

MALR(湿った断熱経過率)はまた、MALR(湿った断熱経過率)と呼ばれています。ぬれたか飽和させた断熱的な経過率。 これは、飽和空気の小包がかかる温度軌道です。 乾燥断熱経過率は9.8c/kmのほぼ一定であるが、湿潤断熱経過率は定数よりはるかに少ない。 湿った断熱経過速度は約4C/kmからほぼ9.8C/kmまで変化する。, 湿った断熱バットの傾きは、空気の水分content有量に依存します。 空気中にある水分(水蒸気)が多いほど、凝縮が起こったときに放出される潜熱が多くなります(潜熱の放出は小包を温め、潜熱の吸収は小包を冷やす)。 潜熱放出によるどの暖まることでも部分的に上昇の空気の冷却を相殺する。 乾燥した断熱層と湿った断熱層が上部対流圏でほぼ平行になることに注意してください。, これは、非常に冷たい気温のためです(冷たい空気は多くの水蒸気を持っていないので、多くの潜熱を放出することはできません)湿ったアディアバットの傾きは、非常に暖かく湿気の多い空気中で4-5C/kmです(この飽和空気の持ち上げは、潜熱を大量に放出します)。 PBLの暖かく湿気のある空気は大気不安定性に貢献します。 これらの暖かく湿気のある小包は、高さでゆっくりと冷えるだけなので、周囲の環境の空気よりも暖かく残る可能性が高く、したがって上昇し続け, 実際には、惑星の境界層暖かい空気移流と水分の移流は、対流圏の熱力学的に不安定な(高CAPE、負のLIなど)作るための第1の貢献です。). 湿潤断熱経過率の式は、MALR=dT/dz=DALR/(1+L/Cp*dWs/dT)である。 dws/dtは、温度の変化に伴う飽和混合比の変化である。 飽和混合比は暖かい温度で最大速度で変化する。, 80から90Fに温度を上げることは30から40F.に温度を変えるより飽和混合の比率を劇的に変えます従ってdWs/dTは暖かい空気でより高いです。 DWs/dTが大きくなるにつれて、MALR式の分母が大きくなり、MALRが小さくなります。 数学の例:1/4は1/3よりも小さい数です分母の4は3よりも大きいためです。 非常に暖かく湿った空気の中で、MALRはキロメートル当たり摂氏4または5度近くになります。 非常に寒い温度では、dWs/dTは小さいため、分母はDALRに近く、MALRはDALRに近くなります(9.,8C/km)。 DWs/dTがゼロに近づくと、分母は1になり、MALR=DALRになります。
飽和混合比の式は、Ws=0.622Es/(P-Es)です。 従ってWsは空気の圧力そしてEsによって決まる。 空気の水分の運搬能力を決定するのは温度です。 EsはClausius-Clapeyron方程式にTを差し込むことによって見つけられることを覚えておいてください。 したがって、最終的には、Wsは温度と圧力に依存します。
不安定性が存在する場合、PBLが露点上昇(55F以上および上昇)を経験すると、不安定性はさらに増加する。, 雷雨は暖かい季節にはるかに一般的です。 空気の暖かく、湿った上昇の小包はより冷たい空気の上昇の小包として速く冷却しない。 暖かく湿った上昇パーセルは、高さとともにより遅い速度で冷却されるため(より冷たい空気よりも潜熱放出が多いため)、パーセルは環境空気よりも暖かいままであり、正の浮力により上昇する可能性が高くなる。