等熵面圖

等熵面圖是指一定時刻的空間位溫（即空氣的熵）相等各點絡成的面即等熵面，而在等熵面上分析大氣狀態的圖即等熵面圖。它是研究大氣熱力狀態和動力過程的一種輔助圖表。

等位溫面亦可稱作等熵面圖。

基本介紹

• 中文名：等熵面圖
• 外文名：isentropic chart
• 研究：大氣熱力狀態和動力過程
• 類型：輔助圖表
• 對象：等熵面

定義

等熵面圖是指一定時刻的空間位溫（即空氣的熵）相等各點絡成的面即等熵面，而在等熵面上分析大氣狀態的圖即等熵面圖。它是研究大氣熱力狀態和動力過程的一種輔助圖表。

氣象台常用的天氣圖主要是地面天氣圖和高空天氣圖。此外，還有各種輔助圖，用以顯示天氣過程的各個不同側面。輔助圖分為兩大類：地面輔助圖，如天氣實況演變圖、危險天氣現象圖、變壓圖、變溫圖和降水圖等;高空輔助圖，如流線圖、等熵面圖、變高圖、溫度對數壓力圖等。實際工作中，可根據需要選用。

等位溫面亦可稱作等熵面圖，位溫垂直梯度是決定位渦分布的主要因子。

一個常數-熵圖;一個天氣圖表呈現的分布的氣象要素中的氣氛的一個表面的恆定電位下（相當於到一個放剃船等熵表面）;它通常含有的繪製數據和分析的這種元件作為壓力（或高度） 、風、溫度和濕度在該表面上。

等熵面即S(熵)值為常教的面。由於熵和位溫之間有一定的公式關係，嚷愚估企因而等熵面而也就是等位溫面。在等熵面圖上，氣壓P或高度Z是變數，為了要表示等熵面在空間的分布，要在等熵面上在空間的分析等壓線或等高線。由位溫、P、T的關係（根據位溫的定義）及狀態方程可知，等熵面上的等壓線．也就是等溫線．等密度線，等飽和比濕線。如果謎才在等熵面上再分析一組實際比濕線。則通過等壓線和等比濕線的分析，便可把大氣的基本狀態描述出來．因此在等熵面上只須要分析兩組等值線（等壓線和等比濕線）就可以了。

但是，等熵面圖也有局限性，主要有三點。首先，等熵面圖只適用於處在絕熱過程情形下的大氣，但是實際大氣雖然是準絕熱的．然而非絕熱過程還是經常發生，特別是當凝結、蒸發發生時，與乾絕熱過程相差很懸殊，不能套用等熵面圖。為了克服因有凝結、蒸發的發生而使等熵面圖不能套用的缺點。有時也可用採用等Θ_x面圖來代替。其次．在對流情形或大氣很不穩定的情況形下．等熵面是垂直的或反轉過來．因而等熵面就難繪清楚。最後，大氣中有無數的等熵面．須要描述哪一個等熵面上的大氣狀態，是要根據季節等特點而加以選擇的，如選擇不妥便常常會影響真實地表現大氣狀態。

氣象地圖顯示沿著恆定的表面的水分分布和空氣的流動熵，這也是恆定的表面潛在的溫度（不與它的環境的熱交換會如果從其初始狀態帶到一個標準壓力[1000毫巴]乾燥空氣的一個包裹有溫度）。

熵過程

在熱力學中，熵過程是理想化的熱力學過程是絕熱的，並且其中該系統的工作轉移是無摩擦;沒有傳遞的熱量或物質和過程是可逆的。

熵

在統計熱力學，熵（通常符號小號）是微觀的配置的數目的量妹背簽度Ω對應於一個熱力學系統中由某些巨觀變數指定的狀態。具體來說，假設每個微觀結構，是非常可能的，該系統的熵是自然對數，這個數字配置中的，乘辨遙嘗狼以Boltzmann常數ķ乙（其提供了與下面討論的熵的原始熱力學概念的一致性，並且使熵維度的能量除以溫度）。

例如，與已知的量，壓力和溫度的容器的氣體可以具有的單獨的氣體分子的可能的配置數量巨大，並且其中配置所述氣體實際上是在可被視為隨機的。因此，熵可以理解為分子量的量度病症巨觀系統內。在熱力學第二定律指出，一個孤立系統的熵永遠不會減少。這種系統自發演進對熱力學平衡，隨著國家最大熵。非隔離系統可能會失去熵，通過至少該減量提供他們的環境的熵增加。由於熵是狀態函式，系統中的熵變是由它的初始和最終狀態決定。這適用於該進程是否是可逆還是不可逆的。但是，不可逆過程增加系統及其環境的組合熵。

熵（ΔS）的系統的變化對熱力學是可逆的過程。

熵是一個廣泛的概念。它具有尺寸的能量除以溫度，其具有一個單元焦耳每開爾文（Jķ-1的）國際單位制（或公斤米2小號-2ķ-1中的基本單位計）。但純物質的熵通常給出一個密集的物業單位牛灶囑-either熵質量協紋悼（SI單位：Jķ-1千克-1）或熵單位物質的量（SI單位：Jķ-1摩爾-1）。

絕對熵（š而非Δ小號）之後的定義，即使用統計力學或熱力學第三定律，一個否則任意添加劑常數是固定的，使得在熵絕對零是零。在統計力學這反映了一個系統的基態通常是非簡併且只有一個微觀結構對應於它。

熱力學第一定律是指自然界中的任一孤立系統，無論經過任何變化，其中的總能量不變。
熱力學第一定律只告訴我們在一孤立系統內的能量關係。但並不能決定自然界各種變化進行的方向。在自然界發生的包含能量的過程都是不可逆的。也就是說，這些過程都是只能在一定的方向中進行的，而且須遵守決定過程進行方向的熱力學第二定律。
熱力學第二定律的數學表示叫做“熵增加原理”，這個原理給出決定過程進行的判據。

運用

（1）等熵位渦分析是位渦理論的分析基礎。

（2）可採用等熵面分析各種天氣現象發生的物理原因，如暴雨。

（3）等熵面分析能夠直觀地判斷正位渦異常區的變化趨勢以及冷空氣的入侵路徑和強度,是診斷和預報颱風低壓暴雨落區的一個重要手段。

熵（ΔS）的系統的變化對熱力學是可逆的過程。

熵是一個廣泛的概念。它具有尺寸的能量除以溫度，其具有一個單元焦耳每開爾文（Jķ-1的）國際單位制（或公斤米2小號-2ķ-1中的基本單位計）。但純物質的熵通常給出一個密集的物業單位-either熵質量（SI單位：Jķ-1千克-1）或熵單位物質的量（SI單位：Jķ-1摩爾-1）。

絕對熵（š而非Δ小號）之後的定義，即使用統計力學或熱力學第三定律，一個否則任意添加劑常數是固定的，使得在熵絕對零是零。在統計力學這反映了一個系統的基態通常是非簡併且只有一個微觀結構對應於它。

熱力學第一定律是指自然界中的任一孤立系統，無論經過任何變化，其中的總能量不變。
熱力學第一定律只告訴我們在一孤立系統內的能量關係。但並不能決定自然界各種變化進行的方向。在自然界發生的包含能量的過程都是不可逆的。也就是說，這些過程都是只能在一定的方向中進行的，而且須遵守決定過程進行方向的熱力學第二定律。
熱力學第二定律的數學表示叫做“熵增加原理”，這個原理給出決定過程進行的判據。

運用

（1）等熵位渦分析是位渦理論的分析基礎。

（2）可採用等熵面分析各種天氣現象發生的物理原因，如暴雨。

（3）等熵面分析能夠直觀地判斷正位渦異常區的變化趨勢以及冷空氣的入侵路徑和強度,是診斷和預報颱風低壓暴雨落區的一個重要手段。