第3节大气温度和冷却.ppt

第 三 节 大气的增温 与 冷却 ;以下介绍增温和温度变化的 基本概念; 热量平衡过程; 质量热容量：;热量收支(交换)方式; 辐射热交换;根据流体流动的方向性分为：对流、平流和乱流。 ; 作用：对大规模的热量传递和缓和地区之间、纬度之间 温度的差异起着很大作用。 ; 近地气层乱流强度的时空变化：;地面温度和热量收支的关系;水体热量传播的特点; 水体中的热量平衡特性; 水体温度的变化;以上主要介绍增温和温度变化的 基本概念;第三节 大气的增温与冷却 一、地面增温与冷却的差异 二、大气的增温与冷却 （一）增温冷却方式 （二）干绝热与湿绝热 1、干绝热 2、湿绝热 3、干、湿绝热的比较 三、大气稳定度;第三节 大气的增温和冷却;第三节 大气的增温与冷却 一、地面增温与冷却的差异 二、大气的增温与冷却 （一）增温冷却方式 （二）干绝热与湿绝热 1、干绝热 2、湿绝热 3、干、湿绝热的比较 三、大气稳定度;二、空气的增温与冷却;热量收支(交换)方式;（一）增温与冷却的方式 2、气温的绝热变化 当某一气团在与外界没有任何热量交换的情况下，做上升运动，如果该气团体积不变上升到某一处，则其内部的压强会比周围大气的要高，气团为了与外界大气相平衡，气块体积要膨胀，在膨胀的过程中克服外界压力而做功，气团做功所消耗的能量取自气团内部，因此使气块温度降低，以上过程称为气温的绝热冷却。 反之，气团作下沉运动时，若与外界没有热量交换的情况下，由于外界气压比起团内部气压高，会压缩气块使气团体积缩小，同时气团内气体被压缩做功，内能增加，温度上升，这种现象称为绝热增温。;当空气块上升过程中，因外界气压减小，气块体积膨胀，对外作功，在绝热的条件下，作功所需的能量，只能由其本身内能来负担，因而气块温度下降。这种因气块绝热上升而使温度下降的现象，称为绝热冷却。 ; 绝热与非绝热变化;T0 P0;第三节 大气的增温与冷却 一、地面增温与冷却的差异 二、大气的增温与冷却 （一）增温冷却方式 （二）干绝热与湿绝热 1、干绝热 2、湿绝热 3、干、湿绝热的比较 三、大气稳定度;（二）干绝热与湿绝热1、干绝热变化及干绝热直减率;注意：; 对流层气温的垂直变化 (复习、巩固概念); 干绝热过程的几个概念; 绝热冷却;第三节 大气的增温与冷却 一、地面增温与冷却的差异 二、大气的增温与冷却 （一）增温冷却方式 （二）干绝热与湿绝热 1、干绝热 2、湿绝热 3、干、湿绝热的比较 三、大气稳定度;2、湿绝热变化及湿绝热直减率;;;在体积、气压相等的情况下：;;湿绝热直减率是一个变数，大小是气压和温度的函数;结论：当两块饱和空气气压相同，容积相等 而气温不同时， 气温高的Γm小，温度变化不大。 气温低的Γm大，温度变化较大。;;气压大小对湿绝热直减率的影响;假设温度相同则而这所含的水汽是一定的，于是按湿绝热上升时因温度降低产生的凝结潜热是相等的，但热量不是温度，对于空气密度大小不同的气团，相同的热量引起的增温作用会不同。 P 大 等量的热量引起的升温要小些 （ΔT小） Γm=1oC- ΔT Γm大 P 小 等量的热量引起的升温要大些 （ΔT大） Γm=1oC- ΔT Γm小 结论：在温度相等的情况下气压高的饱和空气Γm大，气压低的Γm小;第三节 大气的增温与冷却 一、地面增温与冷却的差异 二、大气的增温与冷却 （一）增温冷却方式 （二）干绝热与湿绝热 1、干绝热 2、湿绝热 3、干、湿绝热的比较 三、大气稳定度;3、干、湿绝热线的比较：;（3）到了高层，两条线近于平行。 温度越降越低，水汽凝结越来越多，空气团中的水汽含量越来越少，当水汽为零时，饱和空气也就变为干空气，则γm= γd ，从而使两条线近于平行。 ;大部份云是由于空气块上升 而冷却，从而产生凝结。 空气块为什么会上升？ 为什么它们在某些地方上升而在另一些地方不上升？ 为什么云会有各种不同的形状？ 回答这些问题要从了解大气的稳定度开始。;;气块周围的大气称为气块的环境，或称环境大气。 环境大气的状态，包括它的气压、温度和露点随高度的分布是已知的，而且在以后的讨论中假设是不变的。 环境大气中的温度或露点随高度的分布是通过测量