绝热过程、位温与湿中性

“绝热”并不等于温度不变。它只表示系统与外界没有热量交换；气块仍然可以因膨胀做功而降温，或因压缩而升温。

绝热过程

绝热过程满足 $dq=0$。在大气中，上升气块进入较低气压环境并膨胀，因此温度降低；下沉气块受到压缩，因此温度升高。

绝热近似适用于气块垂直运动较快、来不及与环境通过辐射或传导充分交换热量的情况。

干绝热过程发生在未饱和空气中，没有水汽凝结和显著潜热释放。气块沿干绝热线升降时，位温近似守恒。

干绝热温度递减率近似为：

$$
\Gamma_d = \frac{g}{c_p} \approx 9.8\ \mathrm{K,km^{-1}}
$$

湿绝热过程通常发生在饱和或接近饱和的上升气流中，例如深对流云和台风眼墙。水汽凝结释放潜热，抵消一部分膨胀冷却，所以温度随高度下降得比干绝热过程慢。

湿绝热递减率不是常数，会随温度、气压和水汽含量变化。低层空气越暖湿，凝结潜热作用通常越明显。

判断某个过程是否接近湿绝热，至少要同时考虑饱和度、上升运动、深对流和温度垂直廓线，不能只根据“海温升高时高层也变暖”作出结论。

位温 $\theta$ 是把干空气块绝热移动到标准气压 $p_0=1000\ \mathrm{hPa}$ 时所具有的温度：

$$
\theta=T\left(\frac{p_0}{p}\right)^{R_d/c_p}
$$

温度会随气块所在气压改变，而位温在干绝热过程中近似守恒。因此，位温适合比较不同高度气块的热力状态，也可以用作追踪气团来源和演变的示踪量。

在热带气旋理论语境中，“湿中性”常指空气沿饱和绝热过程移动时没有额外的浮力加速。某些轴对称理论还把它描述为饱和熵面与绝对角动量面近似重合，表示热力结构与旋转动力结构高度协调。

它不同于普通天气学中单独讨论的一条湿绝热线，需要结合具体理论的坐标系和假设理解。