【正文】 ： 在 Tlnp圖上， 1cm2面積相當(dāng)于 ，所以先計(jì)算面積（ cm2），然后乘以 ，即得不穩(wěn)定能量。 一、水平混合 濕度較大的未飽和空氣混合后，有可能發(fā)生凝結(jié)。例如鋒際云霧 噴氣式飛機(jī)尾跡： 145頁 開水壺口噴出的霧氣： 145頁 90 二、垂直混合及湍流混合 考慮某絕熱氣層內(nèi)因湍流產(chǎn)生的垂直混合，當(dāng)整層空氣充分均勻混合后，位溫和比濕會趨于一致。見 157頁圖 4）熱雷雨的預(yù)報(bào) 見 158頁圖 83 三、整層升降對氣層靜力穩(wěn)定度的影響 若氣層升降過程中始終保持未飽和，穩(wěn)定度性質(zhì)不發(fā)生變化 1) 氣層下沉?xí)r，原來穩(wěn)定的將變得更穩(wěn)定；原來不穩(wěn)定的將更不穩(wěn)定；中性的仍為中性。 氣塊法如何判定？ 69 假定： 1）氣層始終靜止； 2）氣塊是個封閉絕熱系統(tǒng)； 3）滿足準(zhǔn)靜力條件，即 epp ?缺陷： 1）當(dāng)大氣中有氣流運(yùn)動時，環(huán)境空氣不可能保持靜止。 48 假絕熱過程 水汽相變產(chǎn)生的水成物全部脫離氣塊，但所釋放的潛熱仍留在氣塊中。因?yàn)橛懻摰氖撬南嘧?，液態(tài)水的比容和水汽的比容相比較可以忽略，有 ?1?2 ，所以上式可簡化成 2vdd?TLTp?24 ? 它是由 Clapeyron首先得到 , 并由 Clausius用熱力學(xué)理論導(dǎo)出的 , 所以叫克拉珀龍－克勞修斯（ ClapeyronClausius）方程。 熱力學(xué)第一定律的表示式 : VpA dδ ?? VpQU dd ??? ( 6. 1 .2 ) 12 常溫常壓下的大氣可以看成是理想氣體 , 內(nèi)能僅是溫度 T的函數(shù)。 7 ２）規(guī)定（使用氣模型時的約定） a) 此氣塊內(nèi)Ｔ、Ｐ、濕度等都呈均勻分布，各物理量服從熱力學(xué)定律和狀態(tài)方程。 4 系統(tǒng)與外界間互相影響方式：作功、熱傳遞、交換質(zhì)量三種方式 2）大氣熱力學(xué)中所討論的系統(tǒng)主要有兩類： a) 未飽和濕空氣系統(tǒng)。 9 二、熱力學(xué)第一定律 １、無限小過程中熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式 設(shè)某系統(tǒng)（質(zhì)量為１）經(jīng)歷一個無限小過程， 內(nèi)能改變量為 du: 正號表示系統(tǒng)內(nèi)能增加； 從外界吸熱 dQ: 正號表示系統(tǒng)從外界吸熱 。根據(jù)濕空氣狀態(tài)方程，以及比定容熱容 cp和比定容熱容 cV的關(guān)系 利用 pvp R T c c R? ? ? ?和可得到 pTRcQ V dd)(δ ????ppRTTcpdd ??pTcpTcQ pp d1dddδ ?? ????14 第二節(jié) 態(tài)函數(shù)和克拉柏龍－克勞修斯方程 一、態(tài)函數(shù) 對于Ｐ－Ｖ系統(tǒng)態(tài)函數(shù)包括溫度、內(nèi)能、熵、焓、吉布斯函數(shù)、自由能等 15 １、熵 態(tài)函數(shù)熵Ｓ的定義為 其中， (dQ)Ｒ 表示無窮小可逆過程中，系統(tǒng)所吸收的熱量 (x0)和 (x)是系統(tǒng)給定的兩個平衡態(tài)，積分路線沿 (x0)到 (x)的任意可逆過程進(jìn)行， S0是初態(tài)時的熵， S是終態(tài)時的熵。 是指沒有相變發(fā)生的絕熱過程。 常用的熱力學(xué)圖解有 Tlnp圖、溫熵圖等 一、 Tlnp圖的結(jié)構(gòu) Tlnp圖又稱?，攬D（ Emagram)— Energy per unit mass diagram 59 坐標(biāo)系 pyTx ln, ???基本線條 （ 1）等溫線；（ 2）等壓線；（ 3）等 θ線（干絕熱線）；（ 4）等 qs線（等飽和比濕線）；（ 5）等 Θse線（假絕熱線） 60 二、 Tlnp圖的應(yīng)用 點(diǎn)繪層結(jié)曲線 作氣塊絕熱變化過程的狀態(tài)變化 曲線 求各溫濕特征量 1）位溫 61 2）飽和比濕 qs, 實(shí)際比濕 q 3) 相對比濕 f 4)抬升凝結(jié)高度 LCL 5) 假相當(dāng)位溫 θse 過抬升凝結(jié)高度的等 θse線的數(shù)值 62 6）假濕球位溫 θsw和假濕球溫度 Tsw（ 150頁 ) a) Θsw：空氣由狀態(tài)（ p,t,td) 按干絕熱上升到凝結(jié)高度后，再沿濕絕熱線下降到 1000hpa時所具有的溫度。 70 任取單位體積氣塊，取鉛直向上方向?yàn)檎?，鉛直方向上的運(yùn)動方程為 ggdtdwe ??? ??( .2)edw gdt????? ? ?氣塊運(yùn)動方程 71 根據(jù)狀態(tài)方程， TRpTRpmeeee ?? ?? ,以及 mee Rpp ?? R、　有 (6 . 8 . 4 )eeTTdw gd t T?? ? ?可以由此式判斷氣層靜力穩(wěn)定度 , 是 最基本 的判定方程 72 直減率法 —— 判斷薄氣層靜力穩(wěn)定度的方法 1）薄氣層定義：氣層的厚度足夠薄， 以至于氣層的 為常數(shù)，則 稱該氣層為薄氣層。 00 ??????zzse?? 且判據(jù)為85 2) 對流性穩(wěn)定（或位勢穩(wěn)定）氣層 某一未飽和穩(wěn)定氣層，假如被抬升到整層飽和且形成云層時，仍然是穩(wěn)定氣層，則稱該未飽和穩(wěn)定氣層為對流性穩(wěn)定（或位勢穩(wěn)定）氣層 。 95 （ 1） q=； qs= g/kg ； zc=840hPa； θ=℃ ； θse=70℃ （ 2）絕對穩(wěn)定型； （ 3） 1000hPa： θ=19℃ ， θse=60℃ 920 hPa：θ=℃ ， θse=70℃ 可見 0 , 0sezz?? ?? ????所以 1000hPa— 920hPa氣層屬于對流性（位勢）穩(wěn)定氣層