物质在大气层的垂直分布（文献）

张学文

qiuboling 发表于 2016-4-15 15:13
最后一个问题麻烦张老回答：
你认为目前计算空中水汽含量的方法是错误的，请问它错在什么地方？

目前利用探空资料计算各层含水量的理论公式，实际上也是认为水汽符合静力学平衡关系，而且公式外形我也认可。
但是这个公式中的水分子量如果改为108，而不是18，那么计算的结果就与水汽（包括比湿）随高度迅速减少的实际比较一致了。
难道水分子的分子量可以随便改？我的回答是空中水粒子如果认可是6个H20的分子团簇，那么矛盾就消失了。所以我猜空中水分颗粒是6个水分子的团簇。

qiuboling

张学文 发表于 2016-4-15 17:44
目前利用探空资料计算各层含水量的理论公式，实际上也是认为水汽符合静力学平衡关系，而且公式外形我也认 ...

我不是气象专业的。只是因为飞行需要，近年比较关心气象问题。
幸好你也不是气象专业的，水兵和水手走到了一起。
在家园里比较喜欢看你的帖子，因为你的帖子漏洞很多。
以后要写论文先跟我打个招呼，我帮你查查文献。

qiuboling

张学文 发表于 2016-4-15 17:44
目前利用探空资料计算各层含水量的理论公式，实际上也是认为水汽符合静力学平衡关系，而且公式外形我也认 ...

大气中的水汽总量是重要课题。
中国科学院兰州分院与ITC合作，就这个课题对中国地区的水汽总量进行了调查研究，并将研究结果发表在SENSOR刊物上。
www.mdpi.com/1424-8220/8/3/1832/pdf
请张老看看他们的分析方法。

张学文

qiuboling 发表于 2016-4-15 22:08
我不是气象专业的。只是因为飞行需要，近年比较关心气象问题。
幸好你也不是气象专业的，水兵和水手走到 ...

谢谢你的热情。我能力有限。需要时欢迎帮助。目前的头绪乱。

qiuboling

张学文 发表于 2016-4-16 16:37
谢谢你的热情。我能力有限。需要时欢迎帮助。目前的头绪乱。

头绪是有点乱，我大概知道问题出在哪里。
我先问一个问题：水汽是理想气体吗？

qiuboling

张学文 发表于 2016-4-16 16:37
谢谢你的热情。我能力有限。需要时欢迎帮助。目前的头绪乱。

你不必回答我的问题。
因为在“最后一个问题”以后的问题都不必回答。
你听我说就行了，除非你忍不住。

张学文

qiuboling 发表于 2016-4-15 13:05
要回答上面的问题确实有一定难度 。
现在提一个比较简单的问题，是根据你的观点提出来的。
你说：

这个有不同液体的杯子处于静止状态,比重大的在最下层。它是不互相混合的液体在静力学平衡条件下的位能最小状态。如果不是静力学平衡，就不一定是这样。
干空气与水汽是可以互相混合的，所以上下层都一空气和水。但是理论是上层大气中水应当多一些，即理论上比湿应当随高度而增加，但是事实是它随高度减少。
这应当是气象学的疑题。

qiuboling

张学文 发表于 2016-4-16 16:37
谢谢你的热情。我能力有限。需要时欢迎帮助。目前的头绪乱。

水汽不是理想气体。

因为水汽存在氢键，很容易返回液态。

https://www.quora.com/Can-water-vapor-behave-like-ideal-gas

就如同你的塑料瓶水汽实验观察到的那样：温度下降后液滴会出现在瓶子的壁上。这表示水汽返回液态（M减少），表示已经不遵守理想气体公式。

饱和水汽压的饱和2个字表示不能再多了，空气已经被水饱和了。

就好比饱和盐水一样，如果把盐水降温溶液会析出结晶盐。

水汽也都一样：上升气块饱和后再上升的话总有若干水分要析出。

相当位温的定义是将气块抬升，直到气块完全脱水后再按照干绝热过程返回1000百帕高度时具有的温度（K）。

湿绝热过程体现水汽的析出过程。将气块抬升到最后，湿绝热曲线的斜率与干绝热曲线的斜率一致，表示气块已经没有水分可以析出了。

从哪个高度开始析出水分，又在哪个高度水分析出完毕？

参考下面的图。

从LCL开始析出水分，到300百帕的时候气块水分已经是痕量，视为析出完毕。

图源：

http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=41270&extra=page%3D2&page=5

41楼

所以为什么我说用静力学分析水汽的垂直分布是原则错误。

因为它本身不是静力学问题，而是动力学问题。

我不知道你听明白了没有？

或者有什么反对意见？

张学文

qiuboling 发表于 2016-4-17 14:22
水汽不是理想气体。因为水汽存在氢键，很容易返回液态。https://www.quora.com/Can-water-vapor-behave ...

你说的这些原则都是对的，
但是
1.气象观测的所有湿度数据都没有温度=露点温度的情况，即大气中的水汽都没有饱和
2.未饱和的水汽在气象学中被认为是理想气体之一。
3.把静力学关系用与全部空气，等价于承认水汽满足静力学关系

qiuboling

张学文 发表于 2016-4-17 16:43
你说的这些原则都是对的，
但是
1.气象观测的所有湿度数据都没有温度=露点温度的情况，即大气中的水汽 ...

你说的1，2，3是不是你猜的？
能不能给出文献链接？
下面的图来自：http://expert.t7online.com/daten/profi/cn/modtemps/modtemps.html
http://bbs.06climate.com/forum.p ... 3649&extra=page%3D1
它们是观察数据，两条线相碰表示饱和了。
这样的例子太多了。