Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“kondensacijos produktų ore jau nėra, jis iš karto šils sausaadiabatiškai. Todėl į pradinį lygį grįšaukštesnės temperatūros oras, nei buvo iš pradžių. Vadinasi, nors pseudoadiabatinio proceso metuoro tūris grįžo į pradinį tašką, jo terminė būklė negrįžo į pradinį lygį: proceso pabaigos temperatūratapo aukštesnė, už pradžios temperatūrą (4.3 pav.).4.3 pav. Pseudoadiabatinis procesas: nuo taško A iki B temperatūra mažėja pagal sausaadiabatinįdėsnį, nuo taško B iki C – pagal drėgnaadiabatinį dėsnį, nuo taško C iki D – auga pagalsausaadiabatinį dėsnį (Khromov, Petrosianc, 1994)TurbulencijaJudėjimas, kai atskiri dujų ar skysčio tūriai juda lygiagrečiai aplinkinių tūriams irtarpusavyje nesimaišo, yra vadinamas laminariniu. Tačiau realioje atmosferoje oro judėjimas labairetai būna laminarinis. Jame nuolat atsiranda netvarkingai judančių įvairaus dydžio sūkurių irtėkmių. Tai reiškia jog oro judėjimas pasižymi turbulentiškumu, t. y. oro tūriai maišosi, judėdaminelygiagrečiais keliais.Atskirų oro tūrių, vadinamų turbulencijos elementais, judėjimas yra labai sudėtingas,lyginant su bendra oro pernaša. Jie gali judėti statmenai ar net prieš bendrą oro pernašos kryptį, oelementų dydis gali siekti dešimtis metrų. Be to, jų judėjimo greitis nuolat kinta. Galima darytiišvadą, kad kryptingos bendros oro pernašos fone egzistuoja daugybė chaotiškų turbulencijoselementų judesių, kurie sukelia momentines vėjo greičio ir krypties pulsacijas.Viena svarbiausių kiekybinių charakteristikų aprašančių skysčio ir dujų srauto judėjimopobūdį, yra Reinoldso skaičius (Re). Tai yra bedimensinis dydis, tinkamas vertinti ir oroturbulencijos stiprumą, kurio skaičiavimo būdą 1883 metais pasiūlė airių mokslininkasO. Reinoldsas:, (4.9)kur ρ – oro tankis (kg/m 3 ), v – oro judėjimo greitis (m/s), l – linijinė srauto arba turbulencijąsukeliančios kliūties dydį apibūdinantį charakteristika (m) (pavyzdžiui, turbulencinio srautoskersmuo), η – dinaminis klampos koeficientas (kg/(m×s)), parodantis dviejų skystos arba dujinėsaplinkos sluoksnių gebėjimą priešintis slydimui vienas kito atžvilgiu. Oro dinaminis klamposkoeficientas, esant normaliam atmosferos slėgiui, svyruoja 1,5-2×10 -5 kg/(m×s).Kuo Reinoldso skaičius didesnis, tuo stipresnis turbulentiškumas. Jei Re yra mažas (4000 judėjimas laikomas absoliučiai turbulenciniu. Laminarinis judėjimasdažniausiai virsta turbulentiniu augant oro tūrio judėjimo greičiui arba didėjant srauto linijinėmscharakteristikoms.Dėl turbulencijos vyksta intensyvus oro maišymasis. Kadangi turbulencijos metu maišosi neatskiros molekulės, o palyginus dideli oro tūriai, tai ir turbulencinis maišymasis (turbulencinėdifuzija) dešimtis tūkstančių kartų yra intensyvesnis už molekulinį (molekulinė difuzija).Turbulencinės difuzijos metu vyksta vandens garų ir kitų aerozolių, judesio kiekio (mv) bei šilumosmainai su aplinkos oru (ypač vertikalia kryptimi).47