Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“proceso, o oro molekulių vidinė energija mažėja ne taip greitai. Žemiau kondensacijos lygio oruiplėstis buvo naudojama tik vidinė energija.Toks adiabatinis prisotinto oro kilimas yra vadinamas drėgnaadiabatiniu procesu. Jeisausaadiabatinio proceso metu oro temperatūros kitimo greitis visada yra vienodas (0,98 °C/100 m),tai drėgnaadiabatinio proceso metu oro temperatūros kitimo greitis varijuoja ir priklauso nuokondensacijos proceso intensyvumo. Šis kitimo greitis vadinamas drėgnaadiabatiniu gradientu.Kadangi drėgnaadiabatinio proceso metu oro tūrio vidinė energija keičiasi ne taip greitai, tai irdrėgnaadiabatinis gradientas yra visada mažesnis už sausaadiabatinį.°C/100 m10,80,60,40,2°C–40 –30 –20 –10 0 10 20 30 404.2 pav. Drėgnaadiabatinio gradiento priklausomybė nuo vandens garais prisotinto kylančio orotūrio temperatūros (p = 1000 hPa)Drėgnaadiabatinio gradiento dydis priklauso nuo kylančio oro temperatūros. Jei toksprocesas vyksta žemoje temperatūroje, sočiųjų vandens garų kiekis E yra nedidelis (E yratemperatūros funkcija). Tada išsiskiria nedaug kondensacijos šilumos, o drėgnaadiabatinisgradientas mažai skiriasi nuo sausaadiabatinio. Esant aukštai kylančio prisotinto oro temperatūrai,išsiskiria labai didelis šilumos kiekis ir oro tūrio temperatūros kritimas stipriai sumažėja.Pavyzdžiui, jei jūros lygyje kylančio prisotinto oro temperatūra 20 °C, drėgnaadiabatinis gradientasyra lygus 0,43 °C/100 m. Galima daryti išvadą, jog žemėjant temperatūrai drėgnaadiabatinisgradientas artėja prie sausaadiabatinio (4.2 pav.).Būtina paminėti, jog drėgnaadiabatinio gradiento dydis, nors ir daug mažiau, tačiaupriklauso ir nuo atmosferos slėgio: mažėjant slėgiui, mažėja ir drėgnaadiabatinis gradientas. Tokiomažėjimo priežastis – slaptosios fazinių virsmų šilumos priklausomybė nuo išorinio slėgio.Mažėjant slėgiui, faziniams virsmams sunaudojamas (arba atiduodamas į aplinką) didesnisenergijos kiekis. Todėl drėgnaadiabatinis gradientas labiau nutolsta nuo sausaadiabatinio.Leidžiantis prisotintam orui, temperatūros kaita priklauso nuo to, ar liko ore kondensacijosproduktų, ar jie iškrito kaip krituliai. Jei ore nėra kondensacijos produktų, tai vos prasidėjus oroleidimuisi ir jo suspaudimui, temperatūra pradeda iš karto augti pagal sausaadiabatinį dėsnį –0,98 °C/100 m. Jei ore išliko kilimo metu susidariusių kondensacijos produktų (lašelių ir kristalų),tai dalis vidinės besileidžiančio oro energijos bus sunaudojama jiems tirpinti ir garinti. Todėl orotemperatūra kils lėčiau, nei leidžiantis sausaadiabatiškai. Oras iki tol liks prisotintas, kol visikondensacijos produktai pereis į dujinę būseną. Tuo metu oro temperatūra kils drėgnaadiabatiškai(mažiau kaip 0,98 °C/100 m), o temperatūros augimo greitis priklausys nuo besileidžiančio orotemperatūros (4.2 pav.). Kai visi kondensacijos produktai išgaruos, orui toliau besileidžiant,temperatūra kils jau pagal sausaadiabatinį dėsnį.Ekvivalentinė temperatūra – tai temperatūra, kurią įgautų oro tūris, jei visi jame esantysvandens garai susikondensuotų į vandens lašelius.Meteorologijoje dažnai naudojama ekvivalentinės temperatūros sąvoka. Dėl išsiskyrusiosfazinių virsmų energijos oro tūrio temperatūra išaugtų. Ekvivalentinė temperatūra apskaičiuojamataip:, (4.5)45