位溫

把乾空氣塊絕熱膨脹或壓縮到標準氣壓(1000hPa)時的溫度。

基本介紹

  • 中文名:位溫
  • 外文名:potential temperature
  • 相關術語:乾絕熱過程
  • 學科分支:動力氣象學、熱力學
位溫的作用,描述,特點,廣義位溫的簡單介紹,

位溫的作用

位溫是具有保守性的物理量,即一個氣塊的位溫不隨氣塊所處的高度或壓強的改變而改變,而溫度是非保守性的物理量,會隨著氣塊的位置或壓強的改變而變化。與溫度相比位溫是一種穩定的示蹤物,方便我們追溯氣塊或氣流的源地及研究他們以後的演變。

描述

位溫是乾空氣的一個重要的濕度參量,它在乾絕熱過程中具有守恆性,可用來比較不同氣壓下空氣塊的熱力差。
未飽和濕空氣的位溫用
表示,定義式是:
上式中
是標準氣壓,常取1000hPa。
乾潔大氣的位溫定義式是:
由於
,所以(
)一般小於0.1K,與日常觀測中氣溫的誤差值相當,在允許範圍內,所以未飽和濕空氣位溫值常用乾空氣位溫值代替,即未飽和濕空氣位溫可寫為:
.
與溫度相比,位溫的守恆性和保守性在大氣動力和熱力學研究領域能得到廣泛的套用。

特點

位溫與熱量的關係:空氣塊受熱位溫上升,空氣塊放熱時位溫降低,乾絕熱過程位溫保持不變即具有保守性,因此稱位溫是具有保守性的物理量,位溫的保守性便於研究氣塊或氣流的來源及演變。
位溫的垂直分布:在對流層內,一般大氣的垂直減溫率小於乾絕熱減溫率,所以位溫隨高度增加而增加。

廣義位溫的簡單介紹

位溫和相當位溫都有各自的適用範圍:位溫適用於乾空氣,相當位溫適用於飽和濕空氣。而實際大氣大多是處於未飽和濕空氣狀態,此時,位溫和相當位溫的使用就受到了一定限制,為描述實際大氣的非均勻飽和特性,曹潔、高守亭提出了未飽和濕空氣的廣義位溫新概。
Gao等提出的廣義位溫定義式:
T:大氣溫度,p:氣壓,:位溫,q:比濕,:飽和比濕,L:潛熱,:比熱容.
從方程可以看出,絕熱過程中廣義位溫是守恆的,並且廣義位溫的引入沒有帶來大量的其他變數,在實際業務中有很大優勢,因此廣義位溫能廣泛套用到分析大氣的穩定度、診斷溫帶氣旋熱帶氣旋颮線鋒面雨帶等多個領域。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們