Równowaga pionowa

1

Meteorologia









']LDá5yZQRZDJDSLRQRZD

________________________________________________________________________________

Zagadnienia

Przemiana adiabatyczna powietrza suchego, zmiany parametrów stanu elementu powietrza w
trakcie wznoszenia. Gradient suchoadiabatyczny. Warunki lokalnej równowagi pionowej

SRZLHWU]D VXFKHJR :Sá\Z VWDQX UyZQRZDJL QD ZDUXQNL UR]SU]HVWU]HQLDQLD VL

]DQLHF]\V]F]HZDWPRVIHU]H

________________________________________________________________________________

Cele

3R]DSR]QDQLXVL ]PDWHULDáHPWHMF] FLZ\NáDGXSRZLQLHQHSRZLQQD
-

XPLHüLORFLRZRRSLVDüSURFHVDGLDEDW\F]QHMSU]HPLDQ\SRZLHWU]DVXFKHJR

-

RNUHOLüZMDNLVSRVyE]PLHQLDMVL SDUDPHWU\VWDQXFLQLHQLHJ VWRüWHPSHUDWXUD
obranego elementu powietrza w trakcie jego adiabatycznego wznoszenia

-

]QDüLUR]XPLHüSRM FLHSLRQRZHMUyZQRZDJLDWPRVIHU\

-

]QDüLXPLHüX]DVDGQLüNU\WHULDVWDQXSLRQRZHMUyZQRZDJLDWPRVIHU\

-

RULHQWRZDüVL ZMDNLVSRVyEVWDQUyZQRZDJLZSá\ZDQDUR]SU]HVWU]HQLDQLHVL

]DQLHF]\V]F]HZDWPRVIHU]H

-

RULHQWRZDüVL MDNLHV]ZL]NLSRPL G]\FDáRNV]WDáWHPZDUXQNyZPHWHRURORJLF]Q\FK
a stanem równowagi pionowej

-

XPLHüRNUHODüOXEV]DFRZDüVWDQUyZQRZDJLSLRQRZHMQDSRGVWDZLHGRVW SQ\FKGDQ\FK
meteorologicznych

________________________________________________________________________________

2NUHOHQLH]PLDQWHPSHUDWXU\]Z\VRNRFLZHZ]QRV]F\PVL HOHPHQFLH
suchego powietrza

=DáR*HQLD
-

EUDNPLHV]DQLDLZ\PLDQ\FLHSáD]RWRF]HQLHPSURFHVDGLDEDW\F]Q\

-

QDW\FKPLDVWRZDDGDSWDFMDFLQLHQLDZHZ]QRV]FHMVL REM WRFLGRFLQLHQLD

]HZQ WU]QHJRNWyUHVSHáQLDZDUXQNLUyZQRZDJLK\GURVWDW\F]QHM

-

SRZLHWU]HMHVWVXFKHLPR*HE\üWUDNWRZDQHMDNRJD]GRVNRQDQá\

.

const

pv

v

p

c

c

=

pv

R T

=

*

*

R

c

c

v

p

+

=

dp

dz

g

= −ρ

Równowaga pionowa

2

Meteorologia











a)

równanie stanu

p

R T

= ρ

*

(

)

dp

R

dT

Td

=

+

*

ρ

ρ

b)

równanie statyki

dp

dz

g

= −ρ

ρ

ρ

ρ

dT

Td

dz

g

R

+

= −

*

dT

dz

T

d

dz

g

R

+

= −

ρ

ρ

*

FSU]HNV]WDáFHQLHUyZQDQLDSU]HPLDQ\DGLDEDW\F]QHMGRXNáDGXT,

ρ

):

v

v

p

v

p

v

p

c

R

c

c

c

c

c

c

T

R

T

R

T

R

const

p

*

*

1

*

*

.

ρ

=

ρ

=

ρ

ρ

=

=

ρ

−

T

const

R c

v

ρ

−

=

*

.

.

ln

ln

*

const

c

R

T

v

=

ρ

−

0

*

=

ρ

ρ

−

d

c

R

T

dT

v

T

dT

R

c

d

v

*

=

ρ

ρ

dT

dz

T

d

dz

g

R

+

= −

ρ

ρ

*

dT

dz

T

c

R

dT

Tdz

g

R

v

+

= −

*

*

dT

dz

c

R

dT

dz

c

R

R

dT

dz

c

R

dT

dz

g

R

v

v

p

+

=

+

=

= −

*

*

*

*

*

dT

dz

g

c

p

= −

Równowaga pionowa

3

Meteorologia











______________________________________________________________________________

Pionowa równowaga atmosfery

]

]





7



7







7



7







7



7

 



7

 



7



a)

b)

5yZQRZDJDVWDW\F]QDDWPRVIHU\VWDáDDLFKZLHMQDE8NRQHOLQLHFLJáHV\PEROL]XM

WHPSHUDWXU Z]QRV]FHMVL F]VWNLSRZLHWU]DSU]HU\ZDQHUR]NáDGWHPSHUDWXU\ZRWRF]HQLX

Warunki równowagi:

−







 > −

⇒

G7

G]

J

F









UyZQRZDJDFKZLHMQD

−







 < −

⇒

G7

G]

J

F



!



UyZQRZDJDVWDáD

−







 = −

⇒

G7

G]

J

F

"

#

$



UyZQRZDJDRERM WQD

______________________________________________________________________________

Zadania do samodzielnej pracy i pytania kontrolne

1.

Temperatura na poziomie morza wynosi 15

°

&DQDZ\VRNRFLPnpm równa jest

13

°

&-DNLVWDQUyZQRZDJLFKDUDNWHU\]XMHZDUVWZ UR]FLJDMFVL PL G]\W\PL

SR]LRPDPLMHOLZLDGRPR*HSDQXMHEH]FKPXUQDSRJRGDLQLHZ\VW SXMPJá\DQL
zamglenia?

2.

-DNLVWDQUyZQRZDJLSLRQRZHMZ\VW SXMHZVWUDWRVIHU]H"

3.

2EVHUZDWRU]QDMGXMF\VL QDQDZLHWU]QHMVWURQLHáDFXFKDJyUVNLHJRRZ\VRNRFLP

]DQRWRZDáWHPSHUDWXU SRZLHWU]D

°

&SRGVWDZ FKPXUQDZ\VRNRFLPL

Z\VW SRZDQLHRSDGXGHV]F]X2NUHOLüWHPSHUDWXU SRZLHWU]DQDZ\VRNRFLPQD

VWURQLH]DZLHWU]QHMMHOLZLDGRPR*HSDQXMHWDPEH]FKPXUQDSRJRGD":REOLF]HQLDFK

SU]\MüZDUWRügradientu wilgotno-adiabatycznegoUyZQ

°

C/100 m.