【正文】 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 。 常用的熱力學圖解有 Tlnp圖、溫熵圖等 一、 Tlnp圖的結構 Tlnp圖又稱?，攬D（ Emagram)— Energy per unit mass diagram 59 坐標系 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圖的應用 點繪層結曲線 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, 實際比濕 q 3) 相對比濕 f 4)抬升凝結高度 LCL 5) 假相當位溫 θse 過抬升凝結高度的等 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高度后，再沿濕絕熱線下降到 1000hpa時所具有的溫度。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)的任意可逆過程進行， S0是初態(tài)時的熵， S是終態(tài)時的熵。 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）大氣熱力學中所討論的系統(tǒng)主要有兩類： a) 未飽和濕空氣系統(tǒng)。 熱力學第一定律的表示式 : 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)。 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。見 157頁圖 4）熱雷雨的預報 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) 氣層下沉時，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。 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。分為靜力穩(wěn)定度和動力穩(wěn)定度。對于某種物質(zhì)質(zhì)量為 m的單相系，有總熵 S=ms及總焓 H=mh，其中 s和 h是單位質(zhì)量的焓和熵，分別稱為比熵和比焓。是指由水滴或（和）固態(tài)水質(zhì)粒組成的云霧系統(tǒng)，是含有干空氣和水物質(zhì)的二元多相系。 由于熱量 Q和功 A并不是態(tài)函數(shù) ， 只是與過程有關的無限小量 ， 故用 δQ和 δA表示 ， 以和態(tài)函數(shù)的微量差相區(qū)別 。用 θ表示，其定義式為 1000Tp????? ????在精度要求不高的計算中常用 kd代 k計算 θ 37 θ的守恒性 （ ）兩邊取對數(shù)然后微分，可得 ( )d dT dpTp? ??? ? ? ?對熱流量方程 兩邊同除以 cpT, 有 dpp TRdTcdQ mp ??38 mppRd Q d T d pc T T c p? ? ?比較上兩式，可得 (6 . 2 . 1 4 )pd d QcT??? ? ?因為在干絕熱過程中， dQ=0, 所以 dθ=0，即干絕熱過程中位溫 θ是守恒量 39 應用 1）可用于追溯氣塊或氣流的源地以及研究它們以后的演變 2）用于判斷氣層靜力穩(wěn)定度 四、位溫垂直梯度 40 （ ）式兩邊取對數(shù)再對 z求導，得 1 1 1Tpz T z p z? ??? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?利用準靜力條件，周圍大氣靜力平衡，周圍大氣狀態(tài)方程，上式化為 11 ee e egTz T z R T?? ?????? ? ? ? ???41 由于 ，所以上式可化為 eme RRTT ?? ,( ) ( . 15 )dpTgaz T z c T? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ????? ??其中 稱為大氣溫度直減率 因此，位溫的垂直變化率是和 (?d ??)成正比的。轉(zhuǎn)化為氣塊運動動能的那部分能量稱為大氣的不穩(wěn)定能量。示意圖見 146頁圖 有關大氣現(xiàn)象： 有些層云是在逆溫層下的混合層里形成 晴天夏季午后低層大氣的溫度分布往往近似為干絕熱變化 91 ?第八節(jié) 等壓冷卻過程 有聯(lián)系的大氣現(xiàn)象： 露和霜的形成；平流霧的形成；輻射霧的形成。薄層法對此進行了修正。應指出，此方程適用于平液面，而在討論云、雨滴等的相變過程時必須考慮曲液面的影響。 b)氣塊運動時是絕熱的，遵從準靜力條件，環(huán)境大氣處于靜力平衡狀態(tài)。