濕靜能

濕靜能是一個描述氣塊狀態的熱力學參數，與相當位溫類似， 其定義包含了氣塊的焓(氣塊的內能和維持其體積的能量)、因高度而產生的位能和氣塊中的水汽潛熱。濕靜能在絕熱條件下上升和下降時具有保守的特性，因此適合做為研究大氣的參數。

基本介紹

  • 中文名：濕靜能
  • 外文名：Moist static energy
簡介,相當位溫,更多相關,

簡介

濕靜能是一個描述氣塊狀態的熱力學參數，與相當位溫類似，其定義包含了氣塊的焓(氣塊的內能和維持其體積的能量)、因高度而產生的位能和氣塊中的水汽潛熱。濕靜能在絕熱條件下上升和下降時具有保守的特性，因此適合做為研究大氣的參數。
濕靜能可以被簡寫成 S，並以下列式子表示：
其中 Cp為等壓比熱，T為絕對溫標下的溫度，g為重力常數，z為距地表高度，Lv為水汽潛熱，q為水汽比濕。須注意雖然有些文章或書籍會用混和比r 來充當濕靜能中的比濕項(因為比濕和混和比在數值上很接近，可能只差幾個百分點)，但這只是一個近似的方式，並非其嚴格的定義。
Herbert Riehl和Joanne Malkus經由對濕靜能垂直分布的研究之後，在公元1958年提出了一個論點：他們認為寬約5千米（3.1英里），從大氣邊界層發展到對流層頂的柱狀對流 (又稱熱塔)是熱帶往中緯度地區傳輸能量的主要機制。最近的熱帶地區理想模式模擬則指出，濕靜能的分布主要由平流項所控制，並伴隨近地面2千米（6,600英尺）高以內的內流場和距地面10千米（33,000英尺）高左右的外流場。濕靜能也可以被用來研究馬登－朱利安振盪(MJO)，若把熱帶大氣視為一個整體，則MJO當中的濕靜能也是被平流項所主導，同時也被風場帶動的邊界層潛熱通量影響，這兩項的互動作用將會影響MJO的周期變化。

相當位溫

相當位溫是某一高度的氣團下降（或上升）至參照氣壓值的位置時，經過絕熱膨脹（或收縮）以及所含的水汽全部凝結為水滴釋出潛熱後，所具有的溫度。從相當溫度而言，相當位溫也就是指某一高度的氣團絕對移動至參照氣壓值位置時所具有的相當溫度。

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