HVORFOR MALR ER IKKE EN KONSTANT

METEOROLOG JEFF HABY

MALR (Fuktig Adiabatic Lapse Rate) kalles også den våte eller mettet adiabatic lapse rate. Det er temperaturen banen en pakke av mettet luft tar. Den tørre adiabatic lapse rate er en nær konstant av 9.8 C/km, men den våte adiabatic lapse rate er mye mindre av en konstant. Den våte adiabatic lapse rate varierer fra ca 4 C/km til nesten 9.8 C/km., Skråningen av våt adiabats avhengig av fuktighet i luften. Jo mer fuktighet (vanndamp) som er i luften, jo mer latent varme som kan bli frigitt ved kondens finner sted (frigjøring av latent varme varmer pakken mens en absorpsjon av latent varme kjøler pakken). Alle oppvarming av latent varme slipper delvis kvoter kjøling av stigende luft. Merknad om skew-T som den tørre og våte adiabats bli nesten parallell i den øvre troposfæren., Dette er på grunn av den svært kalde temperaturer aloft (kald luft har ikke mye vanndamp og kan derfor ikke gi slipp på mye latent varme) skråningen av våt adiabats er 4 til 5 C/km i svært varm og fuktig luft (løfting av denne mettet luft slipper en stor mengde av latent varme). Varm og fuktig luft i PBL bidrar til atmosfærisk ustabilitet. Disse varme og fuktige pakker, siden de bare kule sakte med høyde, har en god sjanse til å forbli varmere enn den omliggende luften, og vil dermed fortsette å stige., Faktisk, planetarisk grensesjikt varm luft advection og fuktighet advection er nummer 1 bidrag til å gjøre troposfæren thermodynamically ustabil (Høy CAPE, negative LI, etc.).
formelen for fuktig adiabatic lapse rate er
MALR = dT/dz = DALR / (1 + L/Cp*dWs/dT)
Hver term i ligningen er en konstant, bortsett fra for dWs/dT. dWs/dT er endringen i metning blandeforhold med en endring i temperatur. Metning blandeforhold endringer på størst pris på varme temperaturer., Øker temperaturen fra 80 til 90 F vil endre metning blandeforhold mer dramatisk enn å endre temperaturen fra 30 til 40 F. Dermed dWs/dT er høyere i varme luften. Som dWs/dT blir større, nevneren i MALR ligningen blir større og dermed MALR blir mindre. Matematikk eksempel: 1/4 er et lavere antall enn 1/3 fordi 4 i nevneren er større enn 3. I svært varm og fuktig luft, MALR vil være nær 4 eller 5 grader per kilometer. På svært kalde temperaturen, dWs/dT er små, og dermed nevneren er nær en og MALR er nær DALR (9.,8 C/km). Når dWs/dT nærmer seg null, nevneren blir 1 og MALR = DALR.
formelen for metning blandingsforholdet er: Ws = 0.622 Es / (S – R). Derfor Ws avhenger av trykket og Es av luften. Det er temperaturen som bestemmer fuktighet bæreevne luft. Husk at Es er funnet ved å koble T i Clausius-Clapeyron ligningen. Derfor, i siste instans, Ws avhenger av temperatur og trykk.
Hvis ustabilitet er til stede, ustabilitet vil øke ytterligere når PBL erfaringer stigende dewpoints (over 55 F og stigende)., Tordenvær er mye mer vanlig i den varme årstid. Varm og fuktig stigende pakker av luft ikke kult ut så fort som stiger pakker av kaldere luft. Siden varm og fuktig stigende pakker kule til en lavere pris, med høyde (på grunn av mer latent varme slipper enn kaldere luft), pakkene er mer sannsynlig til å forbli varmere enn de miljømessige luft og stiger på grunn av positiv oppdrift.