Адиабатическое расслоение

В атмосферном воздухе при адиабатическом расслоении температура понижается на 1 °С при увеличении высоты примерно на 100 м. Если понижение температуры меньше указанного значения, то это означает, что наблюдаемое расслоение устойчивое. Повышение температуры при увеличении высоты означает еще большую устойчивость. Понижения температуры больше чем на 1 °С на 100 м высоты в свободной атмосфере вообще не бывает, так как такому распределению температуры соответствует неустойчивое состояние равновесия. Однако вблизи поверхности земли, когда почва теплее, чем воздух, часто наблюдается понижение температуры, большее 1 °С на 100 м высоты. Но в таком случае воздух не находится в равновесии, напротив, отдельные его части совершают вертикальные восходящие и нисходящие движения. [c.30]

Совместное действие вращения Земли и горизонтальных градиентов плотности и скорости. Общая циркуляция атмосферы. а) Вопросы устойчивости. В 7 гл. I мы рассмотрели вопросы, связанные с устойчивостью расслоений атмосферы для случая покоя. Там было показано, что адиабатическое расслоение равносильно безразличному состоянию равновесия несжимаемое жидкости со всюду одинаковой плотностью (при адиабатическом расслоении каждая частица жидкости, будучи перемещена на новый уровень, не стремится вернуться на старый уровень). В конце 13 этой главы мы ввели для газа, т.е. для сжимаемой жидкости, понятие потенциальной температуры. Для расслоенного газа, подверженного действию силы тяжести, потенциальная температура играет такую же роль, как плотность для расслоенной несжимаемой жидкости. При адиабатическом расслоении, которое, согласно сказанному, является безразличным состоянием равновесия, потенциальная температура, на основании ее определения, имеет постоянное значение. Следовательно, об устойчивости расслоения атмосферы можно судить по быстроте возрастания потенциальной температуры с высотой. Поверхности равной потенциальной температуры в идеальном случае расположены горизонтально. Однако в том случае, когда температура изменяется также в горизонтальном направлении, эти поверхности наклонены к горизонту. При сильной вертикальной устойчивости этот наклон весьма мал. [c.514]

Чтобы выяснить, находится ли масса воздуха в устойчивом или неустойчивом равновесии, вообразим, что некоторое количество воздуха перенесено из одного слоя в другой, расположенный выше первого. При этом перемещаемый воздух расширяется адиабатически. Теперь возникает вопрос каково состояние перенесенного количества воздуха в его новом окружении Будет ли плотно-ть окружающего воздуха меньше плотности перенесенного количества воздуха, уменьшившейся благодаря адиабатическому расширению, или же будет больше или же, наконец, будет равна Первый случай соответствует устойчивому равновесию второй — неустойчивому, и последний — безразличному. Отсюда видно, что адиабатическое расслоение находится в безразличном равновесии на самом [c.39]

Как мы только что видели, адиабатическое расслоение соответствует безразличному равновесию. Но для адиабатического расслоения температурный градиент Д = 0,98°/100 м (соответственно равенству = л=1,405). Так как, с одной стороны, пС у. соответствует устойчивости, а с другой стороны, для пс у. согласно равенству (13а) Д <]0,98 /100 л/, то, следовательно, для [c.40]

Примем для адиабатического расслоения температурный градиент приближенно равным [c.40]

Температурный градиент при адиабатическом расслоении может быть определен и для насыщенного воздуха (100"/о относительной влажности) для слоев, близких к поверхности земли, он имеет значение, равное примерно половине значении для сухого воздуха для более же высоких слоев разница по сравнению с сухой адиабатой получается меньшей что объясняется меньшим содержанием водяных паров при более низкой температуре. [c.41]

Понятие потенциальной температуры. Потенциальной температурой называется та температура, которую масса воздуха приняла бы, если бы ее, адиабатически сжимая, опустить до нормального уровня (т. е. до поверхности моря) или довести до нормального давления, существующего на этой поверхности. Следовательно, адиабатически расслоенная масса воздуха обладает постоянной потенциальной температурой. [c.42]

Наоборот, если передвигается с высоты на высоту Л масса воздуха Л , то ее температура делается равной и после смешения ее с массой воздуха A получается температура Из фиг. 24 видно, что температурный градиент благодаря явлениям смешения приближается к градиенту, соответствующему адиабатическому расслоению. [c.44]

Для лучшего уяснения этого явления рассмотрим еще почти адиабатическое расслоение, изображенное на фиг. 28. Предположим, что в жаркий [c.46]

Остановимся теперь на возможности образования облаков в обширных равнинных местностях. Если в какой-нибудь местности имеется барометрический минимум (область низкого давления), то следствием этого будет концентрическое устремление воздуха в эту область низкого давления. От этого будет увеличиваться высота массы воздуха этой области, а температурный градиент вследствие притока с боков теплого воздуха будет приближаться все более и более к температурному градиенту адиабатического расслоения. Затем вследствие наступления на определенной высоте конденсации легко может возникнуть неустойчивость влажного воздуха. При дальнейшем поднятии конденсация будет значительно увеличиваться, что может иметь своим следствием продолжительное выпадение дождей. Возникающая при описанном явлении подъемная сила может привести к сохранению возникшего движения воздуха в течение многих дней (область дождливой погоды). [c.47]

Для = 1,40 (адиабатическое расслоение) и /. , = 1,35 (наполнение светильным газом) или вообще для имеем е. с уве- [c.55]

Дальнейшее увеличение паросодержания и изменение структуры вьь текающего потока ограничиваются возможностями метода адиабатического дросселирования. Однако это можно реализовать искусственно следующим образом. Если при достижении предельной начальной температуры 175...180 °С резко уменьшить расход воды через образец, то перепад давлений на нем, а вместе с ним и давление на внутренней поверхности резко упадут до давления насыщения и вода закипит перед образцом. В этом случае через образец периодически подаются порции воды с паром. Подающаяся двухфазная смесь пульсирует. В периоды между этими пульсациями на входе в образец имеет место расслоение пара и [c.79]

ТО для устойчивости равновесия должно быть и < у, равновесие неустойчиво при га у и может быть безразличным при га = у. Как указывалось выше, адиабатическому (га = у) расслоению атмосферы соответствует падение температуры А 1° С на каждые 100 м высоты. Поэтому, так как [c.17]

Перемещивание устойчиво расслоенной массы воздуха, возникающее при сильном ветре вследствие турбулентности, приводит к тому, что расслоение воздуха постепенно приближается к адиабатическому состоянию, т. е. к состоянию безразличного равновесия. Турбулентный перенос тепла (см. стр. 165 и следующую), осуществляющий такое изменение состояния, определяется, согласно В. Шмидту , уравнением [c.507]

Такое возрастание энергии происходит за счет энергии масс воздуха, которые поднимаются вслед за ранее поднявшимися массами, причем основную роль в этом явлении играет следующий термодинамический процесс. Воздух, насыщенный парами воды, при подъеме в область с более низким давлением адиабатически охлаждается и выделяет часть влаги в виде тумана. При этом освобождается так называемая скрытая теплота испарения, вследствие чего поднимающийся воздух охлаждается не на 1° (круглым числом) на каждые 100 м высоты, а только на 0,5-0,7° на 100 м (в зависимости от начальной температуры). Кривая, изображающая такое изменение состояния, называется влажной адиабатой. Если расслоенный воздух, не принимающий участия в подъеме, по своему состоянию ближе к сухой адиабате, например, понижение температуры в нем составляет 0,8-0,9° на каждые 100 м высоты, то восходящая масса воздуха, изменяющая свое состояние по влажной адиабате, может увеличивать свою энергию при подъеме и, следовательно, совершать определенную работу . [c.512]

Принцип работы машины сводится к следующему. Мощным диффузионным и форвакуумным насосами откачивается пар из ванны испарения А. При этом происходит естественное разделение изотопов, так как при низкой температуре в паре содержится практически чистый Не . С выхода насосов Не , охлажденный предварительно в ванне Не , поступает в змеевик 5, расположенный на дне ванны А, и далее по трубке теплообменника 2 входит в верхнюю фазу ванны растворения В. На границе расслоения 4 происходит испарение Не из верхней фазы в нижнюю, сопровождающееся поглощением тепла. Под действием градиента концентрации в растворе возникает поток диффузии Не из ванны В (X 6%) в ванну Л (X 1%) по трубке теплообменника 7, сопровождающийся охлаждением вследствие адиабатического расширения Не . Холод при расширении Не используется в теплообменнике на охлаждение потока Не , идущего в ванну растворения. [c.707]

Ф дает дл, каждой температуры у воздуха (л=1=с/1оо-10- повсрхности земли соответствующее адиабатическое расслоение. [c.40]

Если в прямоугольной системе координат откладывать высоту к как функцию потенциальной температуры, то параллели к оси к будут соответствовать различным адиабатическим расслоениям при различных температурах у поверхности земли (безразличное равновесие). Если с возрастанием высоты потенциальная температура > то равновесие, как мы видели, будет ( У гоичивым 1 соответствемпо кривой, каса- неустойчивым / [c.43]

Это уравнение пока еще мало изучено. Причина лежит в возражениях, которые можно сделать с физической стороны, поскольку изменения состояния атмосферы в общем случае происходят не адиабатически и, следовательно, возникающие при этом расслоения атмосферы нротиво-реч 1т предположению об однородности, необходимому для применения общего уравнения Бернулли. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...