5.2.1 Adiabatic Temperature ChangeI

5.2.1 Adiabatic Temperature Change

Imagine a parcel of air with a mass of 1 kg, which occupies a volume of about 1 m3, has an impermeable surface, and no heat exchange with the surrounding air. Where there is no energy gain or loss to the environment, any change in the volume of that parcel of air will result in a change in the internal energy of the parcel. This type of temperature change is said to be adiabatic.

Why is this process important in meteorology? As a rising air parcel encounters lower pressure, its volume increases and its internal energy decreases because energy is needed to expand against the surrounding air. A reduction in the internal energy per unit volume causes the temperature to fall at what is known as the dry adiabatic lapse rate (0.98°C per 100 m ≈ 10°C per km). If the temperature continues to decrease until the parcel reaches its dewpoint temperature, condensation occurs. Further cooling occurs at the saturated adiabatic lapse rate, which is a slower rate of cooling because of the latent heat release that occurs with condensation.

When an air parcel sinks, it is compressed by the surrounding air. As the volume decreases, the internal energy increases, the temperature increases, and the relative humidity decreases.

Sometimes it is convenient to use the potential temperature, θ instead of the temperature because every parcel of air has a unique value of potential temperature that remains the same while the parcel is rising or sinking dry adiabatically. With a saturated air parcel, we assume that all condensate will eventually fall out. This process is referred to as pseudo-adiabatic (some latent heat is removed with the precipitation) and the equivalent potential temperature, θe, remains the same. In order to predict heavy precipitation from convection, forecasters look at the movement of the air with high values of θe. For example, in Fig. 5.8, heavy rainfall occurred within the axis of maximum θe at 850 hPa.7 In this case, the maximum rainfall and deadly flash floods were produced where the high θe air was lifted along the mountains in eastern Jamaica.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

5.2.1 เปลี่ยนอุณหภูมิการอะเดียแบติกลองจินตนาการถึงหีบห่อของอากาศที่มีมวล 1 กิโลกรัม ซึ่งอยู่ระดับประมาณ 1 m3 มีพื้นผิวไม่สามารถผ่านได้ และไม่แลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศโดยรอบ ไม่มีพลังงานกำไรหรือขาดทุนสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของหีบห่อที่ของอากาศจะส่งผลในการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของพัสดุ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิชนิดนี้กล่าวได้ว่า การอะเดียแบติกทำไมกระบวนการนี้มีความสำคัญอุตุนิยมวิทยา พัสดุอากาศเพิ่มขึ้นพบความดันต่ำ ระดับความดังเพิ่มขึ้น และพลังงานภายในลดลงเนื่องจากพลังงานที่จำเป็นต้องขยายต่อไปในอากาศ ในการลดพลังงานภายในต่อหน่วยปริมาตรทำให้อุณหภูมิตกอยู่ที่สิ่งที่เรียกว่าอัตราแลปส์การอะเดียแบติกแห้ง (0.98° C ต่อ 100 เมตร≈ 10° C ต่อกิโลเมตร) หากอุณหภูมิยังคงลดลงจนถึงอุณหภูมิ dewpoint ถึงพัสดุ การควบแน่นเกิดขึ้น ระบายความร้อนเพิ่มเติม เกิดขึ้นอัตราการอิ่มตัวการอะเดียแบติกแลปส์ ซึ่งเป็นอัตราช้ากว่าการระบายความร้อนเนื่องจากการปล่อย latent ความร้อนที่เกิดขึ้นกับการควบแน่นเมื่อมีพัสดุอากาศอ่างล้างมือ มันจะถูกบีบอัด โดยอากาศรอบ ๆ ลดปริมาตร พลังงานภายในเพิ่ม ขึ้น เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และความชื้นสัมพัทธ์ลดลงบางครั้งก็สะดวกในการใช้อุณหภูมิที่อาจเกิดขึ้น ค่าθแทนอุณหภูมิ เพราะทุกหีบห่อของอากาศมีค่าไม่ซ้ำกันของอุณหภูมิที่อาจเกิดขึ้นที่ยังคงเหมือนเดิมในขณะที่เพิ่มขึ้น หรือจมแห้ง adiabatically พัสดุ ด้วยพัสดุอากาศอิ่มตัว เราสมมติว่า คอนเดนเสททั้งในที่สุดจะตกออก กระบวนการนี้เรียกว่าถึงเป็นหลอกการอะเดียแบติก (latent ร้อนบางเอากับฝน) และอุณหภูมิมีศักยภาพเทียบเท่า θe ยังคงเหมือนเดิม เพื่อที่จะทำนายฝนหนักจากการพาความร้อน พยากรณ์ดูการเคลื่อนไหวของอากาศมีค่าสูงของ θe เช่น ในรูป 5.8 ฝนตกหนักเกิดขึ้นภายในแกนของ θe สูงสุดที่ 850 hPa.7 ในกรณีนี้ สูงสุดปริมาณน้ำฝนและอุทกภัยร้ายแรงใน flash ผลิตที่สูง θe อากาศถูกยกขึ้นตามแนวเทือกเขาตะวันออกหมด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

5.2.1 การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ Adiabatic

Imagine พัสดุของอากาศที่มีมวล 1 กิโลกรัมซึ่งตรงปริมาณของประมาณ 1 M3 ที่มีพื้นผิวที่ผ่านไม่ได้และไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศโดยรอบ ที่ไม่มีพลังงานที่ได้รับหรือการสูญเสียต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงใด ๆ ในปริมาณของพัสดุของอากาศที่จะมีผลในการเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานภายในของพัสดุ ประเภทของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้จะกล่าวว่าเป็นอะ

กระบวนการนี้คือเหตุผลสำคัญในอุตุนิยมวิทยา? ในฐานะที่เป็นพัสดุทางอากาศที่เพิ่มขึ้นพบความดันที่ต่ำกว่าการเพิ่มขึ้นของปริมาณและพลังงานภายในลดลงเพราะพลังงานเป็นสิ่งจำเป็นที่จะขยายกับอากาศรอบ การลดการใช้พลังงานภายในต่อหน่วยปริมาตรทำให้เกิดอุณหภูมิจะลดลงในสิ่งที่เรียกว่าอัตราการพ้นอะแห้ง (0.98 องศาเซลเซียสต่อ 100 เมตร≈ 10 ° C ต่อกิโลเมตร) ถ้าอุณหภูมิยังคงลดลงจนพัสดุถึงอุณหภูมิ dewpoint ของการควบแน่นเกิดขึ้น ระบายความร้อนที่เกิดขึ้นต่อไปในอัตราที่ล่วงเลยอิ่มตัวอะเดียแบติกซึ่งเป็นอัตราที่ช้าลงของการทำความเย็นเพราะการปล่อยความร้อนแฝงที่เกิดขึ้นกับการควบแน่น

เมื่อมีอ่างล้างมือพัสดุทางอากาศก็จะถูกบีบอัดอากาศโดยรอบ ในฐานะที่เป็นการลดลงของปริมาณการเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานภายในเพิ่มอุณหภูมิและความชื้นลดลง

บางครั้งก็เป็นความสะดวกในการใช้อุณหภูมิที่อาจเกิดขึ้นθแทนอุณหภูมิเพราะอากาศพัสดุของทุกคนมีค่าไม่ซ้ำกันของอุณหภูมิที่มีศักยภาพที่ยังคงเหมือนเดิมในขณะที่พัสดุจะเพิ่มขึ้นหรือจม adiabatically แห้ง ด้วยการพัสดุทางอากาศอิ่มตัวเราคิดว่าคอนเดนเสททั้งหมดในที่สุดก็จะหลุดออก กระบวนการนี้จะเรียกว่าหลอกอะ (บางคนความร้อนแฝงจะถูกลบด้วยฝน) และอุณหภูมิที่มีศักยภาพเทียบเท่าθe, ยังคงเหมือนเดิม เพื่อทำนายการเกิดฝนตกหนักจากพาพยากรณ์ดูการเคลื่อนไหวของอากาศที่มีค่าสูงของθe ยกตัวอย่างเช่นในรูปที่ 5.8 ฝนตกหนักเกิดขึ้นภายในแกนของθeสูงสุดที่ 850 hPa.7 ในกรณีนี้ปริมาณน้ำฝนสูงสุดและแฟลชร้ายแรงน้ำท่วมมีการผลิตที่สูงอากาศθeถูกยกขึ้นไปตามภูเขาในภาคตะวันออกของจาไมก้า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

5.2.1 สำหรับเปลี่ยนอุณหภูมิจินตนาการพัสดุของอากาศที่มีมวล 1 กิโลกรัม ซึ่งมีปริมาณประมาณ 1 ลบ . ม. มีพื้นผิวที่ผ่านไม่ได้ และไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศโดยรอบ ไม่มีพลังงานที่ได้รับหรือสูญเสียให้กับสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงใด ๆในหมวดของพัสดุของอากาศจะส่งผลในการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของพัสดุ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของชนิดนี้ว่า เป็นสาร .ทำไมกระบวนการสำคัญในอุตุนิยมวิทยานี้ ? เป็นจัตวาพัสดุทางอากาศพบความดันลดลง , ปริมาณการเพิ่มขึ้นและลดลงของพลังงาน เพราะพลังงานภายในจะต้องขยายกับอากาศโดยรอบ ลดพลังงานต่อปริมาตรภายในหน่วย ทำให้อุณหภูมิลดลงในสิ่งที่เรียกว่าอัตราการแห้งสำหรับ ( 0.98 ° C ต่อ 100 เมตร ≈ 10 ° C ต่อกิโลเมตร ) ถ้าอุณหภูมิยังคงลดลงจนอุณหภูมิของการควบแน่น dewpoint พัสดุมาถึง , เกิดขึ้น เย็นต่อไปเกิดขึ้นที่อิ่มตัวสำหรับ lapse อัตรา ซึ่งอัตราที่ช้าลงของความเย็น เพราะแฝงการปล่อยความร้อนที่เกิดขึ้นกับการควบแน่นเมื่อพัสดุทางอากาศจม มันถูกบีบอัดโดยอากาศโดยรอบ เป็นปริมาณที่ลดลง , เพิ่มพลังงานภายใน , การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และความชื้นสัมพัทธ์ลดลงบางครั้งมันสะดวกที่จะใช้อุณหภูมิที่อาจเกิดขึ้น θแทนอุณหภูมิเพราะทุกพัสดุทางอากาศ มีเฉพาะค่าของอุณหภูมิที่มียังคงเหมือนเดิม ส่วนพัสดุจะเพิ่มขึ้นหรือจมบริการ adiabatically . กับไขมันอิ่มตัว พัสดุทางอากาศ เราถือว่าทุกสายจะไหลออกมา กระบวนการนี้จะเรียกว่าหลอกอะเดียแบติก ( บางแฝงความร้อนจะถูกลบออกด้วยการตกตะกอน ) และศักยภาพเทียบเท่าอุณหภูมิ θ E ยังคงเหมือนเดิม เพื่อทำนายหนักตกตะกอนจากการพาความร้อนของนักพยากรณ์ดูการเคลื่อนไหวของอากาศที่มีค่าสูงของθเช่นตัวอย่างในรูปที่ 5.8 , ฝนตกหนัก เกิดขึ้นภายในแกนสูงสุดθ E ที่ 850 HPA 7 ในกรณีนี้ปริมาณสูงสุดและมรณะแฟลชน้ำท่วมถูกผลิตที่θ E สูงอากาศ ถูกยกขึ้นไปตามภูเขาในภาคตะวันออกของจาไมก้า