基本介紹
- 中文名：大氣熱力學溫度
- 定義：乾空氣和濕空氣熱力性質的變數
- 常用的有：虛溫、露點、濕球溫度、位溫
- 公式：W =ρV/ρ為混合比
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虛溫
在氣壓相等的條件下，使乾空氣的密度和濕空氣的密度相等時，乾空氣應具有的溫度。這是一種虛擬的溫度，稱為虛溫(TV)。
公式原理
它表示濕空氣的一種屬性： TV≈T(1+0.61W ) ,式中W =ρV/ρ為混合比,ρ、ρV 分別為乾濕空氣和水汽的密度（見氣象要素）。空氣的水汽含量愈大，W 也愈大。在一般情況下，虛溫僅略高於實測溫度，即使在非常暖濕的空氣中，也只有幾攝氏度的差異。引入虛溫後，比較複雜的濕空氣狀態方程，就可以用比較簡單的、類似於乾空氣的狀態方程來代替，即P = ρRdTV。其中ρ是濕空氣的密度，Rd為乾空氣氣體常數。
露點
在氣壓和水汽含量不變的情況下，降低空氣溫度使其達到飽和狀態時的溫度，稱為露點，常用Td表示。在溫度一定的情況下，空氣中的水汽含量愈少，露點愈低，只有在飽和的濕空氣中，露點才等於氣溫，故可利用氣溫和露點的差值來近似地表示大氣中的水汽含量。
濕球溫度
在系統（空氣加水）的氣壓保持不變並和外界沒有熱量交換的情況下，純淨的水蒸發到空氣中去，使其達到飽和狀態時，系統因蒸發冷卻而到達的溫度，稱為濕球溫度,通常用Tw表示。在實際工作中,用濕球溫度表上的讀數代表濕球溫度。該溫度表的球部，包著保持浸透了水的紗布，在通風良好的情況下，濕球附近的水分在不斷蒸發的過程中吸收周圍空氣的熱量，使周圍的氣溫下降，當濕球附近的空氣達到飽和時，濕球溫度表的指示劑穩定而不再下降，此時的讀數便表示濕球溫度。實際上，這種讀數和通風情況有關，所以它只是一種近似於理論上的濕球溫度。空氣中的水汽含量愈小，為使空氣達到飽和所需蒸發的水分就愈多，所吸收的熱量愈大，濕球溫度就愈低。故濕球溫度的高低，能反映大氣中水汽含量的多寡（濕度的大小）。氣塊由某高度乾絕熱上升，達到飽和之後，再濕絕熱下降到原來高度時所具有的溫度,稱為假濕球溫度，通常用Tsw表示。
位溫
將一塊乾空氣絕熱地壓縮或膨脹到氣壓等於1000百帕時所具有的溫度，稱為位溫，常用θ表示。當氣塊絕熱膨脹時，它對外界作功，內能減小，溫度下降；反之，氣塊作絕熱壓縮時，內能增大，溫度升高。但是氣塊的位溫在乾絕熱過程中卻是守恆的。對濕空氣，氣塊乾絕熱上升，達到飽和之後，再濕絕熱下降到1000百帕高度時的溫度，稱為假濕球位溫,通常用θsw表示。它在等壓蒸發和凝結過程中是守恆的。
相當溫度
在等壓情況下，濕空氣的水汽全部凝結時，若所釋放的潛熱全部用於加熱空氣，氣塊所達到的溫度，稱為相當溫度，通常用Te表示。如果未飽和的氣塊通過乾絕熱過程移到1000百帕高度，則其相當溫度稱為相當位溫，通常用θe表示。如果氣塊先作乾絕熱變化，達到飽和之後，再依濕絕熱過程上升，直到所有的水汽全部凝結為水而脫離該氣塊為止，然後將這種已無水汽的乾空氣乾絕熱地下降至原來的氣壓處，氣塊在這種虛擬的過程中所能達到的溫度，稱為假相當溫度,用Tse表示。若將它用乾絕熱地移到1000百帕時，其溫度稱為假相當位溫,用θse表示。對於乾絕熱過程和濕絕熱過程而言，θse是一種守恆的量,可以利用它來分析大氣的熱力性質。
