Dlaczego MALR nie jest stałą

dlaczego MALR nie jest stałą

MALR (moist adiabatic lapse rate) jest również nazywany mokrym lub nasyconym adiabatycznym lapse rate. Jest to trajektoria temperatury, jaką przyjmuje paczka nasyconego powietrza. Suchy adiabatyczny upływ czasu jest blisko stała 9,8 C / km, jednak mokry adiabatyczny upływ czasu jest znacznie mniej stałej. Wilgotność adiabatyczna waha się od około 4 C/km do prawie 9,8 C/km., Nachylenie wilgotnych adiabatów zależy od zawartości wilgoci w powietrzu. Im więcej wilgoci (pary wodnej) znajduje się w powietrzu, tym więcej ciepła utajonego może zostać uwolnione podczas kondensacji (uwolnienie ciepła utajonego ogrzewa paczkę, podczas gdy absorpcja ciepła utajonego chłodzi paczkę). Każde ocieplenie przez utajone uwolnienie ciepła częściowo kompensuje chłodzenie wznoszącego się powietrza. Zauważ na skew-T, że suche i mokre adiabaty stają się prawie równoległe w górnej troposferze., Wynika to z bardzo niskich temperatur w powietrzu (zimne powietrze nie ma dużo pary wodnej i dlatego nie może wydzielać dużo ciepła utajonego) nachylenie mokrych adiabatów wynosi 4 do 5 C/km w bardzo ciepłym i wilgotnym powietrzu (podnoszenie tego nasyconego powietrza uwalnia dużą ilość ciepła utajonego). Ciepłe i wilgotne powietrze w PBL przyczynia się do niestabilności atmosfery. Te ciepłe i wilgotne działki, ponieważ schładzają się powoli z wysokością, mają duże szanse na pozostanie cieplejszym niż otaczające powietrze środowiskowe i tym samym będą nadal rosnąć., W rzeczywistości, planetarna warstwa graniczna adwekcja ciepłego powietrza i adwekcja wilgoci są liczbą 1 przyczyniającą się do niestabilności termodynamicznej troposfery (wysoki Przylądek, ujemny LI itp.).
wzór na Wilgotność adiabatyczną wynosi
MALR = dT/dz = DALR / (1 + L/Cp*dWs/dt)
każdy wyraz w równaniu jest stałą z wyjątkiem dWs/DT. dWs / dT to zmiana stosunku nasycenia mieszania ze zmianą temperatury. Współczynnik mieszania nasycenia zmienia się w największym tempie w ciepłych temperaturach., Zwiększenie temperatury z 80 do 90 F zmieni współczynnik mieszania nasycenia bardziej dramatycznie niż zmiana temperatury z 30 do 40 F. tak więc dWs/dT jest wyższy w ciepłym powietrzu. Gdy dWs/dT staje się większy, mianownik w równaniu MALR staje się większy, a tym samym MALR staje się mniejszy. Przykład matematyczny: 1/4 jest liczbą mniejszą niż 1/3, ponieważ 4 w mianowniku jest większe niż 3. W bardzo ciepłym i wilgotnym powietrzu MALR będzie zbliżony do 4 lub 5 stopni Celsjusza na kilometr. W bardzo niskiej temperaturze dWs/dT jest mały, więc mianownik jest bliski Jedynce, a MALR jest bliski DALR (9.,8 C/km). Gdy dWs / dT zbliża się do zera, mianownik staje się 1, A MALR = DALR.
wzór na stosunek nasycenia wynosi: Ws = 0,622 Es / (P-Es). Dlatego Ws zależy od ciśnienia i Es powietrza. To Temperatura decyduje o nośności wilgoci w powietrzu. Pamiętaj, że Es Znajduje się przez podłączenie T do równania Clausiusa-Clapeyrona. Dlatego ostatecznie Ws zależy od temperatury i ciśnienia.
Jeśli niestabilność jest obecna, niestabilność wzrośnie dalej, gdy PBL doświadczy rosnących punktów rosy(powyżej 55 F i rośnie)., Burze są znacznie bardziej powszechne w ciepłym sezonie. Ciepłe i wilgotne wschodzące paczki powietrza nie ochładzają się tak szybko, jak wschodzące paczki zimniejszego powietrza. Ponieważ ciepłe i wilgotne paczki rosnące chłodnieją wolniej wraz z wysokością (ze względu na bardziej utajone uwalnianie ciepła niż zimniejsze powietrze), paczki są bardziej narażone na ciepło niż powietrze środowiskowe i wznoszą się z powodu dodatniej pływalności.