Daha çox

5.9: Tropopozun hündürlüyü və qarışıq qat dərinliyini tapmaq - yerşünaslıq


Fəsil 1-dən (Şəkil 1.10) standart atmosfer temperaturunun troposfer daxilində hündürlüyü azaldıqda, stratosferin alt hissəsində hündürlüyü ilə izotermik olduğunu xatırlayın. Stratosfer izotermik qatının təməli tropopozdur.

Həqiqi səsləndirmələr sadə standart atmosferə nisbətən daha mürəkkəbdir və müxtəlif yüksəkliklərdə bir çox fərqli dayanıqlı təbəqələrə (və izotermik təbəqələrə) sahib ola bilər (şəkil 5.18). Buna baxmayaraq, radiosond balonu partlamadan əvvəl kifayət qədər yüksək qalxarsa, tez-tez stratosferə daxil ola bilər. Tropopozun yerini tapmaq üçün 40 - 20 kPa təzyiq hündürlüyünə yaxın olan çox qalın izotermik təbəqənin dibini axtarmalıyıq.

Nümunə tətbiqi

Şəkil 5.18-in səsləndirilməsində tropopoz hündürlüyü (və ya təzyiqi) nədir və necə müəyyənləşdirilir?

Cavabı tapın

Verilmişdir: planlaşdırılmış səsləndirmə.

Tapın: PTrop =? kPa

Bu səslənmənin yuxarı hissəsinə yaxın dərin izotermik təbəqənin təməli P-dirTrop28 kPa. Digər izotermik və inversiya təbəqələri çox aşağı və çox incədir.

Yoxlayın: Tamamilə eskiz çəkin.

Ekspozisiya: Tropopoz qütblərin yanında daha aşağı, ekvator yaxınlığında daha yüksəkdir. Qışda daha aşağı, yayda daha yüksəkdir (Bulud bölməsindəki Cədvəl 6-1-ə baxın), lakin gündən-günə xeyli dəyişir.

Potensial temperatur xətlərinin (izentroplar) şaquli olaraq bir-birinə yaxın olduğu bölgələrdə güclü statik sabitlik mövcuddur. Güclü sabit stratosfer, daha az dayanıqlı troposferə nisbətən daha sıx izentrop qabığına malikdir, məsələn, şəkil 5.19-un idealizə olunmuş şaquli kəsiyində cızılmış. Beləliklə, tropopozu sıx izentrop qablaşdırma bölgəsinin altındakı, şəkil 5.19-da çəkildiyi kimi tapa bilərsiniz. [DİQQƏT: Tropopoz ümumiyyətlə heç bir izentropu izləmir.]

Sabitlik və izentrop aralığı arasındakı əlaqəni göstərmək üçün yerin yaxınlığından bir xam çöldüz (yəni, helyumla dolu hava balonu) sərbəst buraxıldı və Şəkil 5.19-da narıncı xətt boyunca qalxdığını düşünək. Yüksəldikdə ətraf mühitin temperaturunu və təzyiqini ölçərək potensial temperaturun θ şaquli profilini hesablamağa imkan verir.

İzentroplar arasındakı böyük aralığın yerin yaxınlığında statik dayanıqlığın zəif olduğunu göstərən yerə yaxın soyuq havada başlayır. Torpaqdan təxminən 4 km yüksəklikdə, iki izentropun yaxın məsafəsində göstərildiyi kimi statik sabitliyin daha güclü olduğu bir ön inversiyadan keçir (θ = 260 & 270 K). Daha yüksək, orta troposferdə daha böyük aralıq zəif dayanıqlığı göstərir. Təxminən 10 km yüksəklikdən başlayaraq sarışın izentropların yaxın məsafəli bir bölgəsinə girməsi, sarışın stratosferə girdiyini göstərir. Bu güclü sabit bölgənin dibi tropopozdur.

Hava bağlamaları üfüqi düzəldildikcə (hərəkət etdikdə), sabit potensial temperaturda (yəni, bir səthdə) qalmaq üçün şaquli hərəkət etməyə meyllidirlər. izentropik səth), bağlamaya / içəridən istilik ötürülməsini qəbul etmir. Səbəb üzgüçülükdür. Məsələn, Şəkil 5.20-də göstərilən 30 ° N-dəki bağlamanın potensial istiliyi 27 = 270 K olduğu üçün 270 K izentropda qalmağa çalışacağıq (bu şəkildə tünd mavi xətt).

Əgər o səthdən bir az [yuxarıda, aşağıda] azalsaydı, [daha isti, daha soyuq] potensial temperaturu olan hava ilə əhatə ediləcək və parselin hündürlüyünə [endirilməsinə, qaldırılmasına] meylli bir qüvvəyə səbəb olacaqdır. 270 K izentropdur. İzentropik analiz adiabatik şəraitdə dinamikanı qiymətləndirmək üçün hava dəyişkənlərinin sabit θ səthlərdə qurulması metodudur.

Günəş torpağı bitişik havadan daha isti istilədikdə və ya soyuq hava isti yerə yaxınlaşdıqda, istilik bir hissəsi yerə toxunan nazik hava qatına keçir (bax: Termodinamika fəsli). Səthə yaxın olan bu isti hava baloncuklar və ya şaquli şüalar adlandıqca yüksəlmək istəyir termallar. Bəzən bu termalların yenilənmələrində uçan quşları görə bilərsiniz.

Termallar şaquli yaradır konvektiv dövriyyələr troposferin alt hissəsini a yaxşı qarışıq təbəqə. Bu konvektiv qarışıq qat sərhəd qatında - troposferin 300-3000 m altındakı qeyri-lokal statik qeyri-sabitliyin sübutudur.

The qarışıq qat (ML) ümumiyyətlə statik olaraq sabit bir qat və ya ilə örtülür temperatur inversiyası (burada temperatur hündürlüyü artdıqda), bu da termalların içərisindən yüksəlməsini maneə törədir və çirkləndiriciləri altından tutur. Beləliklə, ML dərinliyi zi hava keyfiyyəti tədqiqatları üçün vacibdir.

Z tapmaq üçünmən səsləndirmədən, bu fəsildə əvvəllər müzakirə olunan qeyri-yerli metodlardan istifadə edin. (1) Ölçülmüş səslənməni termo diaqramına çəkin. (2) Səthə yaxın hava bağlamasının temperaturunu təxmin edin və eyni diaqram üzərində qurun. (3) Bu bağlamanı z-i müəyyən edən ətraf mühitin səslənməsinə qədər adiabatik olaraq qaldırınmən (və ya Smən şaquli koordinat kimi təzyiqdən istifadə olunursa). ther z termo diaqramları (bu fəslin sonuna baxın) ML tədqiqatları üçün əlverişlidir.

Daha az dəqiq, lakin sürətli bir yanaşma, yerə yaxın, lakin ona toxunmayan temperatur inversiyasını (və ya statik olaraq sabit olan oxşar təbəqəni) axtarmaqdır. A temperatur inversiya hündürlüyü ilə T-nin artdığı yerdir. Qarışıq təbəqənin yuxarı hissəsi ümumiyyətlə bu temperatur inversiyası daxilindədir. Şəkil 5.18-də temperaturun çevrilməsinin orta hündürlüyü z-dirmən = 87 kPa. Ətraflı məlumat üçün Sərhəd Qatı və Hava Çirklənməsi fəsillərinə baxın.

Nümunə tətbiqi

Aşağıdakı səsləri bir Skew-T diaqramında qurun. Zəmin hava bağlamasını aşağıdakı vəziyyətə qədər qızdırırsa [P = 100 kPa, T = 25 ° C], onda qarışıq təbəqənin üst hissəsinin təzyiqini tapın. Səslənmə: [P (kPa), T (° C)] = [100,22], [99,19], [85,7], [80,5], [75,5], [60, –5 ], [50, –10], [30, –40], [20, –40].

Cavabı tapın

Verilmişdir: yuxarıdakı məlumatlar.

Tapın: Pmən (qarışıq qat üst z-də kPa-dakı təzyiqmən ) Aşağıdakı Skew-T-ə baxın. Qırmızı nöqtə və ox səthə yaxın qızdırılan hava bağlamasını təmsil edir. Qara xətt təsvir olunan ətraf mühitin səsləndirilməsidir.

Diaqramdan, Pmən 78 kPa.

Yoxlayın: Eskiz daha böyük termo diaqramlarla razılaşır.

Ekspozisiya: Sarı kölgəli bölgə qeyri-sabitdir. Bu qarışıq qarışıq təbəqədir.

BİLGİ • Sabitliyə bütöv bir yanaşma

Yerli olmayan yanaşma yeni deyil. Fırtına fırtınası proqnozlaşdırıcıları ümumiyyətlə səslənən səslərdən istifadə edirlər və fırtınaların potensial şiddətini qiymətləndirmək üçün səthdən fırtınanın yuxarı hissəsinə yüksələn hava bağlamalarını nəzərdən keçirirlər. Göy gurultusunun intensivliyini qiymətləndirmək üçün yalnız orta troposferdəki yerli sürət sürətinə diqqət yetirmirlər.

“Laps rate” (subadiabatic, adiabatic, superadiabatic) yox "statik stabillik" (sabit, neytral, qeyri-sabit) ilə sinonimdir. Bir sabitlik tərifinin məqsədi axının qarışıq olub-olmadığını müəyyən etməkdirsə, bütün səsləndirmə daxilində qeyri-lokal təsirləri nəzərə almalısınız.


Videoya baxın: Azərbaycan xəritəsi (Oktyabr 2021).