对流可用势能角
在前面部分,我们分析了位移的稳定性的一个小包裹温度递减率。在本节中,我们将继续分析稳定性,但是在能源方面。我们已经表明,当有一个积极的区域环境和绝热曲线之间的闭环T-ln p图,或者换句话说,如果一个包裹(推动)积极活跃,包裹的动能增加。考虑一个包裹在最初不饱和条件不稳定的气氛。我们表示包裹的初始位置的温度探测的例子如图7.13所示。解除时,包裹首先遵循干绝热线,直到它到达拼箱。进一步提升,它遵循一个潮湿的绝热线。如果向上运动是强大到足以把利物浦包裹,包裹变得积极活跃。图7.16显示了相同的测深如图7.13。积极的区域(图7.16)阴影黑暗包裹路径和测深界之间的利物浦和LNB叫做对流可用势能(角)。角代表的最大动能的积极活跃的包裹可以获得提升没有交换动量(艾迪摩擦),热量和湿气的环境。
-20 -10 0 10 20 30 40 0.6 1.0 2.0 3.0 5.0 10.0 20.0 40.0
克/公斤
图7.16相同的测深如图7.13所示。黑暗与光明的灰色区域表示势能(角)和对流可用对流抑制相应的能量(CIN)。
600 700 800 900 1000
-20 -10 0 10 20 30 40 0.6 1.0 2.0 3.0 5.0 10.0 20.0 40.0
克/公斤
图7.16相同的测深如图7.13所示。黑暗与光明的灰色区域表示对流可用势能(角)和对流抑制能源(CIN)相应。
我们可以计算动能每单位质量的理想改变由于积极浮力LNB集成来自利物浦的(7.5)。的动能释放量在这种情况下是f ZLNB Ta - Te角= AK = g - - - dz。
雷暴严重性的角是一个有用的措施,因为它允许我们估计的价值最大可能垂直速度。事实上,如果一个包裹在利物浦垂直速度为零,然后从(7.17)
在考虑我们忽略了水凝结的影响,从而降低浮力。角的值大于1000 J公斤意味着强烈对流的可能性。即使最终垂直速度小于最大值,云内的能量仍然在湍流消散。
现在让我们回到图7.13。包裹从A点到达利物浦之前,它必须克服潜在的能量势垒之间的拼箱和利物浦,一个包裹在哪里冷却器比它的环境和负浮力往往返回包裹的表面。包裹的路径和环境之间的这种消极的区域有界拼箱和利物浦被称为对流抑制能源(CIN)。它是浅灰色区域,如图7.16所示。CIN控制对流是否真的发生了。这是一个衡量需要多少能量克服负浮力,使对流。找到CIN我们必须整合(7.5)从拼箱到利物浦,即rZLFc Ta - Te CIN = / g dz。
如果CIN大于100 J公斤1,提升的一个重要来源是需要把包裹寄到利物浦为深对流为了创造有利条件。
图7.17相同的测深如图7.13所示。包裹在B点原始,角为零。
600 700 800 900 1000
图7.17相同的测深如图7.13所示。包裹在B点原始,角为零。
0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 5.0 10.0 20.0 40.0克/公斤图7.18的说明一个假想的测深。
0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 5.0 10.0 20.0 40.0克/公斤图7.18的说明一个假想的测深。
例如,如果我们有兴趣的斗篷空运从B点而不是一个点在同一个图(图7.17),然后角为零。包裹从B点的路径是由虚线所示于图7.17。这个包裹总是冷却器比当地的环境。重要的是要注意,角的值取决于最初的包裹的位置。
考虑如图7.18所示。一个包裹从表面将经历负浮力。相对应的区域CIN浅灰色,如图7.19所示,它扩大图7.18我们感兴趣的部分。暗灰色的阴影区域对应角。变得积极活跃,一个包裹从表面(图上的点)必须克服这个“浅灰色区域。想象一下现在我们期望表面加热在接下来的几个小时。相反的,包裹开始从A1点(图7.20)。它不再经历负浮力;利物浦恰逢其拼箱,这些优秀的条件严重的雷暴活动。相反,如果我们期望表面冷却(图7.21,一点
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- 图7.19相同的测深如图7.18所示。角和CIN包裹从表面(A)所示相应的黑暗和浅灰色。
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- 图7.20相同的测深如图7.18所示。插图一个假想的表面变暖。原始点Ai包裹,没有CIN。
A2),则情况相反。CIN变大,角小于之前的情况。这意味着,雷暴的条件不再是有利的。
幸运的是预报员,上面讨论的许多参数的值(斗篷,CIN等)打印在斜T图在许多网站在互联网上发布的。因此,不需要繁琐的计算领域的用户。
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- 图7.21相同的测深如图7.18所示。说明一个假想的表面冷却。包裹起源于点A2,角减少,但CIN增加相比,包裹从一开始。
继续阅读:标准生成焓
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