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气象学中应当创立“温湿当量”概念?!

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新浪微博达人勋

发表于 2024-4-18 10:35:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

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气象学中应当创立“温湿当量”概念?!
张学文,2024 04 16
最近我的一个博客 愚问:全球气候变暖是否应当于降水增加(减少)同步?! https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&id=1429397   使我开始考虑两个含义不同的两个气象变量(气温变化量、湿度变化量) 的定量关系问题。
几天过来,我似乎感到不妨先从能量角度探索空气温度变化所对应的空气含水量的变化。而这可能存在(得出)某种理性又定量的分析结果,它简单又惊人。
下面就是一种理性分析思路,它给出在能量相同的意义下:如果气温增加1度的耗能全部消耗(改为)到增加空气湿度上,则它所对应的(等价于)湿度增加值是3克/千克。
即1千克空气如果温度增加1度(需要的能量),它对应此1千克空气中增加3克的水分(的蒸发潜热)。或者说使得空气增加1度的耗能与让空气增加千分之3的水汽的耗能是相同的。
附:从有关气象图书中,不难查到
1公斤干空气的温度增加一度,需要1000焦耳的能量(干空气的定压比热)
而1公斤的液体水蒸发变成水汽需要334000焦耳的能量。
以上数据显然也可以反过来表达
1000焦耳的能量可以使得1公斤(1000克)空气的温度增加1度
1000焦耳的能量可以使得0.003克的水分蒸发
即使得空气温度增加1度的能量如果全部用到使空气增加变湿上,那么空气比湿会增加3(克/千克)。
这就是使得1kg空气的温度增加1度温度需要的能量所对应(相当于、等价于)该空气的比湿的增加数量是3克/千克。
以上分析简单的惊人,几乎仅是初中物理知识,不过它用到气象学考虑的环节上了(一种等价思路),可这样获得的结果似乎很有气象价值(还是毫无意义?!),我希望大家审核。您核定它,批判它,改进它,发展它,指出错误点,....我都欢迎。
以上的折算关系不妨称为空气中的温湿当量或者气象学中的水热当量
我多年没有做习题了,以上计算如果有错误,欢迎指出。



转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自张学文科学网博客。
链接地址:https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1429926.html

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新浪微博达人勋

发表于 2024-4-19 12:30:53 | 显示全部楼层
Clausius-Clapeyron equation克拉博龙方程就是描述这个的吧
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2024-4-20 12:16:12 | 显示全部楼层
GoBear 发表于 2024-4-19 12:30
Clausius-Clapeyron equation克拉博龙方程就是描述这个的吧

?!
可能没有那么复杂!
我觉得这其实仅仅是不同类别的能量单位的换算问题。但是其物理含义确实值得我们进一步探听、认识。
感谢关注
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