飽和能差相當溫度

飽和能差相當溫度

飽和能差相當溫度是指與飽和能差相應的溫度,即飽和濕靜力總溫度之差。它是溫度和濕度的函式,比常用的溫度露點差及飽和差有優越之處。

基本介紹

  • 中文名:飽和能差相當溫度
  • 外文名:equivalent temperature of saturation energy difference
  • 學科:天氣學
  • 簡稱:飽和能差
  • 定義:飽和濕靜力總溫度之差
定義,表達式,飽和濕靜力總溫度,變化特徵,鉛直變化,乾暖蓋現象,日較差和日際變化,

定義

飽和能差相當溫度(equivalent temperature of saturation energy difference),是指與飽和能差相應的溫度,即飽和濕靜力總溫度之差。

表達式

式中,
凝結潛熱係數,
定壓比熱
飽和比濕
比濕
氣壓
飽和水汽壓
水汽壓
等壓面
只是溫度和濕度的函式,與飽和差
是線性正比例關係,而溫度露點差
與飽和差則是呈指數關係。因此,等壓面用
表示空氣的飽和程度要比用
更為合適。

飽和濕靜力總溫度

飽和濕靜力總溫度是指在假定單位質量空氣塊的比濕
等於飽和比濕
,而溫度不變時,求得的濕靜力總溫度。
因為一般氣象探測很難探測到大氣飽和情況,所以飽和濕靜力總溫度只是一個假設的物理量,主要用來分析大氣層結靜力穩定性和空氣塊的水汽飽和程度。

變化特徵

鉛直變化

由於溫度和水汽都是隨高度減小的,所以二者的函式
自然也隨高度而減小。圖1是北京探空站1960一1969年逐月平均
(實線)和
(虛線)的鉛直剖面圖。由圖中可見,自由大氣中(900毫巴以上高空)是隨高度增加而減小的,且在同一高度上,
值以夏季最大、冬季最小。
圖1 北京多年平均各月飽和能差和總溫度的鉛直剖面圖圖1 北京多年平均各月飽和能差和總溫度的鉛直剖面圖

乾暖蓋現象

行星邊界層內,
自地面向上增加,並在900毫巴高度達到最大,以後又減小。這是因為,行星邊界層內溫度隨高度的遞減率小於水汽隨高度的遞減率。這種現象在行星邊界層頂有逆溫時,尤其明顯。逆溫(穩定)層像個蓋子似地抑制了對流的發展,故稱之為乾暖蓋。在乾暖蓋下方聚積的能量,是以後強對流突然爆發的主要能源。

日較差和日際變化

由於比濕日變化小,而近地面溫度日變化大,故下午的
最大,子夜以後
最小。在夏半年,地面日較差可達40一50℃以上。特別是夜間常只有1一3℃,這不僅有利於露水的形成,也可能是在低層存在擾動時,夜雷雨易發展的一個條件。

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