Влажная статическая энергия
Влажная статическая энергия является термодинамической переменной, которая описывает состояние воздушной посылки и аналогична эквивалентной потенциальной температуре . [ 1 ] посылки Влажная статическая энергия представляет собой комбинацию энтальпии и энергии воздушного посылки, из -за внутренней энергии необходимых для того, чтобы освободить его, его потенциальную энергию из -за его высоты над поверхностью и скрытой энергии из -за водяного пара, присутствующего в воздухе посылка. Это полезная переменная для исследования атмосферы, поскольку, как и некоторые другие подобные переменные, она приблизительно сохраняется во время адиабатического восхождения и спуска. [ 2 ]
Влажная статическая энергия может быть математически описана как:
Если C P - удельное тепло при постоянном давлении, T - абсолютная температура воздуха , G - гравитационная постоянная , z - это геопотенциальная высота над уровнем моря, L V - скрытая теплота испарения, а Q - удельная влажность водяного пара . [ 3 ] [ 4 ] Обратите внимание, что многие тексты используют соотношение смешивания R вместо определенной влажности Q, потому что эти значения, как правило, близки (в течение нескольких процентов) в нормальных атмосферных условиях, но это приближение и не строго правильное.
Благодаря изучению профилей влажной статической энергии Герберт Риль и Джоан Макус определили в 1958 году, что горячие башни , небольшие ядра конвекции приблизительно 5 километров (3,1 миль) шириной, которые простираются от планетарного пограничного слоя к тропопаузе , были первичным механизмом, который транспортировался Энергия вне тропиков в средние широты. [ 5 ] Совсем недавно идеализированное модели модели тропиков показывает, что в влажном статическом энергетическом бюджете преобладают адвекция , с мелким притоком в самых низких 2 километрах (6600 футов) атмосферы с оттоком, сконцентрированным примерно на 10 километров (33 000 футов) над поверхностью. [ 6 ] Влажная статическая энергия также использовалась для изучения колебаний Мэддена -Джулиана (MJO). Как и в случае с тропиками в целом, в бюджете влажной статической энергии в MJO преобладает адвекция, но также зависит от ветрового компонента поверхностного скрытого теплового потока. Взаимосвязь между компонентом адвекции и скрытым тепловым компонентом влияет на время MJO. [ 7 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Американское метеорологическое общество (2000). «Влажная статическая энергия» . Амс Глоссарий . Получено 28 февраля 2017 года .
- ^ Университетская корпорация по атмосферным исследованиям (2010). «Адиабатические процессы и вертикальное распределение влаги» . Введение в тропическую метеорологию . Получено 25 июня 2010 года . [Требуется бесплатная регистрация]
- ^ Уоллес, Джон; Питер Хоббс (2006). Атмосферная наука: вступительный опрос (2 -е изд.) . Elsevier. ISBN 0-12-732951-X .
- ^ Малони, Эрик Д. (2009). «Влажный статический энергетический бюджет композитного тропического внутрисезонного колебания в климатической модели» . Журнал климата . 22 (3): 711–729. Bibcode : 2009jcli ... 22..711m . doi : 10.1175/2008jcli2542.1 . S2CID 54613006 .
- ^ Риль, Герберт; Макус, Джоанн (1958). «На тепловой балансе в экваториальной зоне впадины». Геофизика . 6 (3–4).
- ^ Пауэлл, SW; Nolan, DS Расчет влажного статического энергетического бюджета вокруг ITCZ в идеализированном моделировании WRF . Седьмая ежегодная студенческая конференция AMS.
- ^ Малони, Эрик Д. (2009). «Влажный статический энергетический бюджет композитного тропического внутрисезонного колебания в климатической модели» . Журнал климата . 22 (3): 711–729. Bibcode : 2009jcli ... 22..711m . doi : 10.1175/2008jcli2542.1 . S2CID 54613006 .