ここの乾燥断熱減率のところの周りの空気に対して〜熱エネルギーが減少し、のところと湿潤断熱減率のところの説明の意味がよくわからなくて、誰かどちらかでもいいので教えてくださるとありがたいです。
明日テストなのでお願いします。
[断熱変化における温度減率)
大気中を空気塊が上昇すると、周囲の気圧が低下する。実際にはエマグラムを用いた解析を行うことが多い。
乾燥断熱減率:このとき, 空気塊は断熱膨張するので,周りの空気に対して仕事をした分だけ熱エネルギーが減少し、空気塊の温度
は低下する。逆に、空気塊が下降すると断熱圧縮されるので、温度は上昇する。飽和に達していない空気塊が断熱
的に上昇するときの温度低下の割合を乾燥断熱減率という。現実の大気においては, 乾燥大気では100 mにつき
約 1.0℃減少する。
湿潤断熱減率:飽和に達していない空気塊を断熱的に持ち上げると,乾燥断熱減率にしたがって温度が低下していくので, ある高度
で飽和に達し、水蒸気の凝結が始まる。このときの高度を凝結高度という。空気塊がさらに上昇を続けると,水蒸
気が凝結するときに凝結熱が放出されて空気塊が暖められるので,温度の低下の割合は乾燥断熱減率よりも小さ
Sdくなる。このときの温度低下の割合を湿潤断熱減率という。比較的高温な環境では,湿潤断熱減率は100mにつき
約0.5°℃減少する割合である。低温になると空気中に含まれる水蒸気の量が減少し、潜熱の放出による加熱の効
果も小さくなるため、乾燥断熱減率に近くなる。
温度減率(気温減率):実際の大気において,高度による温度低下の割合。
温度減率が断熱減率よりも大きい場合,大気の状態は不安定であり, 雲が発達しやすい。
高度による温度低下の割合が断熱減率よりも小さい場合には,大気の状態は安定である。大気の温度減率が湿潤断熱減率よりも
小さい場合には、未飽和の空気塊に対しても飽和空気塊に対しても大気の状態は安定である。このような状態を絶対安定という。
温度減率が乾燥断熱減率よりも大きい場合には,空気塊が未飽和であっても飽和であっても,大気の状態は不安定である。この
状態を絶対不安定という。また, 大気の温度減率が湿潤断熱減率よりも大きく乾燥断熱減率よりも小さい場合は,未飽和の空気塊
に対しては安定であるが、飽和空気塊に対しては不安定である。これを条件つき不安定という。
実際の大気の温度減率は状況によって異なるが,典型的には下層の大気では100 mにつき約 0.6℃である。対流圏(高度約 11
km まで)の大気は条件つき不安定であることが多い。天気予報で「上空に寒気が入って大気の状態が不安定になるでしょう」と言う
ことがあるが,以上で説明したような大気の安定度の変化を指していることが多い。
の絶対安定
の絶対不安定
の条件つき不安定
絶対安定
湿
30018.8-
16.4-17.0
18.5-17.9-
18.5-
条件つき不安定\潤
断
20019.2-
17.6
(8.0
19.0-H8.6-
19.0
乾燥断熱減率
10019.6--19.0--
19.5- 18.8--19,0 19.5- |19.3--190--19,5 -
4 }
020.0-200 20:0- |20.0--200 20,0- |20.0-20,0--20:0
絶対不安定
気温
乾燥空気塊
飽和空気塊
数字は気温(C)
図 気温と高度の温度減率の関係
図注目空気塊の安定性の議論
100mにつき
0.5°℃温度低下
=湿潤断熱減率
凝結
凝結高度
100mにつき
1.0°℃温度低下
=乾燥断熱減率
空気塊
温度
図注目空気塊の上昇と温度減率の関係(エマグラム)
高度(m)W
高度
一 高度
