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为什么要引入位温这个物理量?

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新浪微博达人勋

发表于 2023-9-15 10:54:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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为什么要引入位温这个物理量?
这个物理量明显是为解决实际问题而引入的,在气象学中我们经常做的就是:把物理公式中的物理量尽量转换成可以直接测量的,或者忽略相对较小项,但是位温的引入个教材并没有详细说明实际物理意义,尤其是运用过程中的微物理过程,麻烦大神们不吝赐教,感谢。


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书上肯定说了它的物理意义啊。 举个例子,如果是海水,上面的海水暖、下面的海水冷,我们知道暖的海水密度低、冷的海水密度高,所以上面轻下面重,这样的层结是稳定的。 那么大气呢?大气的温度随着高度是递减的,上面冷、下面暖,大气的层结难道就不稳定了? 为了理解这个问题,可以引入位温。虽然上面的气团它温度低,但是它气压也低。如果把大家都拽到1000hPa进行比较,刨掉气压的影响。这样就会发现,虽然大气的温度随高度 ...
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新浪微博达人勋

发表于 2023-9-15 10:54:34 | 显示全部楼层
书上肯定说了它的物理意义啊。
举个例子,如果是海水,上面的海水暖、下面的海水冷,我们知道暖的海水密度低、冷的海水密度高,所以上面轻下面重,这样的层结是稳定的。
那么大气呢?大气的温度随着高度是递减的,上面冷、下面暖,大气的层结难道就不稳定了?
为了理解这个问题,可以引入位温。虽然上面的气团它温度低,但是它气压也低。如果把大家都拽到1000hPa进行比较,刨掉气压的影响。这样就会发现,虽然大气的温度随高度递减,但是位温随高度是递增的,也是上暖下冷,层结稳定。
前面说的海洋,海水的可压缩性比较低,所以压力对温度的影响比较有限,位温和温度挺接近的。大气的压缩性很高,压力对温度的影响不可以忽略,位温可能跟温度差挺多的。当然海洋里蛮多时候也会用到位温。

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师兄讲的非常好!  发表于 2023-9-22 08:47

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新浪微博达人勋

发表于 2023-9-21 23:08:32 | 显示全部楼层
      物理上可以说最重要的量就是守恒量,而任何气块在绝热条件下位温守恒。而且大气有时能近似认为是绝热的,所以位温经常守恒,比如lnp这种探空图里,位温线就能代表一个状态气块的绝热过程。所以就有定义位温来表征绝热过程中这样的守恒量。
      位温具体的定义就是绝热方程dq=Cp*dT-a*dP=0(a为比容),利用状态方程对这样的绝热上升过程积分得我们熟悉的位温。
      至于后面又考虑非绝热过程,又引进了湿球位温将不必多说。
      有问题可以再讨论,我也刚接触大气物理

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