WsTd w

0.622 x 2.497 x 109hPaexp(-5417 /Td) 1000 hPa

0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 5.0 10.0 20.0 40.0 g/kg

拼箱。LCL可以在干绝热层的交点处找到，从初始包裹的温度和压力开始(图上为AC)，从露点开始的恒饱和混合比线(BC)。在我们的例子中，拼色线(C点)在810hPa。这个级别的温度是3℃。LCL的势温为293 K。提升过程中势温守恒;与1000 hPa水平相同。

我们可以不使用图表来计算拼箱，但这比较困难。我们必须找出在什么压力级别下，从A点开始的干绝热曲线与从b点开始的恒饱和混合比曲线相交。例如，我们可以用泊松方程将温度表示为位温和压力，并将其代入克劳修斯——克拉珀龙方程方程．因此，我们必须解出压强的先验方程。图表更快。

继续练习4。如果包裹被绝热提升到450 hPa水平，它的最终温度是多少?

的答案。在810 hPa处，该地块已饱和。因此，它的进一步提升是沿着一个潮湿绝热。从C点开始沿着湿绝热层到达450hpa。此时的温度为-29°C。

练习6一个温度为- 10°C、温度为800hpa的空气团是饱和的(混合比为2.2 g kg-1)。使用倾斜T-log p图和公式计算等效势温。

的答案。从初始位置(图7.8上的A点)沿湿绝热带提起包裹至无穷远(图上约200 hPa，湿绝热带和干绝热带在这一高度和更高的水平上几乎相互平行)。包裹中最初含有的所有蒸汽都凝结了。然后把包裹搬回

图7.8练习6和练习7示意图。

1000 hPa水平(B点)沿干绝热层。B点的温度为等效势温(286 K)，由式(6.82)可得

(2.5 x 106 J kg-1 x 2.2 x 10-3 \

e V 800 / Fv 1004 J kg K-1 × 263 K J

继续练习6。将包裹提升到425 hPa高度。上升过程中凝结了多少水?

答:将包裹从A点沿着湿绝热层(C点)带到425 hPa高度。由于包裹在初始温度和压力下已饱和，因此上升是沿着湿绝热层进行的。在C点，饱和混合比等于0.10 gkg-1。因此，在上升过程中冷凝出的水量为2.2gkg-1 - 0.1 gkg-1 = 2.1 gkg-1。

图7.9练习8的示意图。

图7.9练习8的示意图。

800hpa的空气温度为10°C，露点为0°C。测定湿球温度和湿球位温。的答案。湿球温度，根据定义，是一个空气包裹将有温度，如果绝热冷却到饱和在恒定的压力水的蒸发进去。要找到图7.9上的湿球温度，您必须执行以下步骤。(1)求出上升凝结水位线(见练习4)。它位于690hpa (C点)。(2)画一条湿绝热线，从C点开始，一直到与800hpa等压线相交(D点)。读取D点的温度大小，即湿球温度(5°C)。湿球势温可以通过从LCL (C点)开始的湿绝热线外推到1000 hPa水平(288 K)得到。

在950hPa的压力水平下，空气的相对湿度是47%。在图表上画出温度、露点和湿球温度的相对位置。

的答案。RH = 47%表示空气是不饱和的。因此，露点(图7.10中的B点)在950等压线水平的温度(A点)的左边。湿球温度总是高于露点。这是因为露点是在恒定的压力和恒定的混合比例下冷却到饱和的结果。相反，湿球温度的特征是冷却到饱和的空气包裹通过蒸发水在冷却过程中，会提高实际的混合比例。所以，湿球温度(C点)是在露点和实际温度之间。

奇努干风奇努干风是一种温暖干燥的风，是风从南极向东下降的结果落基山脉(图7.11)。奇努克风可以导致仅在少数地区发生的巨大温度变化

0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 5.0 10.0 20.0 40.0克/公斤

图7.10练习9的示意图。

图7.10练习9的示意图。

个小时。“奇努克”是美国原住民的一个词，意思是“吃雪的人”，反映了气候变暖的影响，可能伴随着大量的融化。它在欧洲被称为Föhn。在山的上坡(西侧)，让空气在950 hPa的压力下有10°C的温度和5 g kg-1的混合比。当在600 hPa高度经过山顶时，假定80%的水分被析出。在山的东侧，空气被冷凝加热后回到950 hPa的高度。比较山两侧950 hPa水平的温度、相对湿度、势温和湿球势温。

的答案。在图表上找到包裹的初始位置(图7.12上的A点)。此时饱和混合比为8gkg-1。由于已知A点包裹的混合比例，可知相对湿度RH = 62%。A点的位温为287k(见练习1)。包裹在A点是不饱和的，因此，当提升时，包裹遵循干燥绝热直至到达LCL(见练习4)。LCL在860hPa水平。从A点开始的干绝热曲线与恒定饱和混合比5gkg-1的直线相交于l点。求湿球位温(见练习8)

10 20 10.0

图7.12练习10的示意图。

700	V \	\ \
800		/ /
		/ Y
900		X *
	/V /x >o
1000
		' / /
mb	-10年2.0	图7.12练习10的示意图。 画一条湿绝热线，从L开始回到1000hpa水平。读取横坐标，得到9°C。随着进一步抬升，包裹体跟随潮湿绝热岩到达山顶600 hPa高度(B点)，此时包裹体的饱和混合比为1.6 gkg-1。现在我们可以算出登顶过程中凝结出的水量。它等于A点和B点的混合比之差，5 gkg-1 - 1.6 gkg-1 = 3.4 gkg-1。我们知道80%的水分，即2.7 gkg-1，被析出。因此，山顶有3.4 g kg-1 - 2.7 g kg-1 = 0.7 g kg-1的液态水。当从山的另一侧下降时，气团再次跟随潮湿的绝热层，因为它是饱和的。下落时，包裹变暖膨胀，所以水蒸发．最终，在某种程度上，所有的液态水都蒸发了，包裹不再饱和，它沿着干燥的绝热层继续下降。当包裹达到与全部液态水蒸发相对应的新的饱和混合比时，我们如何才能找到这个“阈值”压力水平?我们知道，在山顶，每千克干燥空气含有1.6克液态水。我们还知道，在降水之后，每公斤干燥空气中仍有0.7克液态水。因此，当所有液态水蒸发时，新的饱和混合比为1.6 g kg-1 + 0.7 g kg-1 = 2.3 g kg-1。包裹在660 hPa水平(C点)与2.3 g kg-1饱和混合比相交。这是“阈值”压力水平，因为此后包裹变得不饱和，并遵循其干绝热层到950 hPa水平(D点)。包裹在D点的新温度为17°C，比开始时高7°C。在干绝热下降过程中，混合比是恒定的，因此D点的包裹与C点的混合比相同，均为2.3 g kg-1。D点饱和混合比为12.6 gkg-1。因此，山的另一边空气的相对湿度为18%(与开始时的62%相比)。 The potential temperature at point D is 294 K (compare with 287 K at point A). The wet-bulb temperature is again 9 °C; it is conserved during the process.

继续阅读:对流有效势能CAPE

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