Gradient adiabatyczny
Z Wikipedii
Gradient adiabatyczny - wielkość używana w dziedzinach nauki stosujących mechanikę płynów, m.in. w meteorologii i oceanografii, jest wielkością opracowywaną dla wybranych modeli zjawisk zachodzących przy założeniu, że cząstka próbna jest termicznie odizolowana, a zmiany temperatury zależą tylko od wewnętrznych procesów takich jak zmiana objętości cząstki lub przejścia fazowe.
Gradient temperatury z wysokością jest zdefiniowany jako:
gdzie γ jest gradientem temperatury, T jest temperaturą, a z jest wysokością. Przy założeniu adiabatyczności procesów w atmosferze gradient ten nazywany jest gradientem adiabatycznym. Ogólnie mowiąc gradient temperatury może mieć też składowe poziome.
Spis treści |
[edytuj] Rodzaje adiabatycznych gradientów temperatury
W meteorologii wprowadza się wiele gradientów temperatur: gradient suchoadiabatyczny, gradient wilgotnoadiabatyczny, gradient superadiabatyczny.
[edytuj] Gradient suchoadiabatyczny
Gradient suchoadiabatyczny jest zmianą temperatury cząstki powietrza podczas wznoszenia lub opadania przy założeniu, że woda (para wodna) zawarta w cząstce nie kondensuje ani nie paruje. Gradient suchoadiabatyczny w atmosferze wynosi 9,8 °C/km (3 °C/1000 stóp (304 m)). Fizycznie, w czasie pionowego ruchu, cząstka powietrza napotyka różne ciśnienie otoczenia co powoduje zmianę jej objętości i zmianę temperatury. Zakłada się też, że nie ma żadnej wymiany ciepła z otoczeniem, np. promieniowania cząstki, pochłanianie promieniowania otoczenia lub słonecznego.
[edytuj] Gradient wilgotnoadiabatyczny
Kiedy cząstka próbna porusza się pionowo w atmosferze, a para wodna jest nasycona wtedy w wyniku adiabatycznego sprężania / rozprężania zachodzi skraplanie / parowanie zmniejszające zmiany temperatury cząstki. Tak określone zmiany temperatury nazywa się gradientem wilgotnoadiabatycznym. Wartość gradientu wilgotnoadiabatycznego zależy od temperatury i ciśnienia cząstki i rodzaju przejścia fazowego (skraplanie/parowanie resublimacja/sublimacja). Dla typowych warunków atmosferycznych wynosi 4,9 °C/km (1,5 °C/1000 ft)
[edytuj] Rzeczywisty gradient temperatury
W atmosferze pionowy gradient temperatury zależy od pory dnia i od wielu innych czynników i zazwyczaj zawiera się pomiędzy gradientem sucho- i wilgotnoadiabatycznym. Typowa wartość wynosi około 6.5 °C na km (3.57 °F/1000 ft lub 1.99°C/1000 ft).
