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...

科研笔记 / 大气科学

大气热力学基础:热力学三定律

热力学定律描述能量如何守恒、过程为何具有方向性,以及低温极限下系统的性质。大气中的加热、膨胀、凝结和辐射过程都受到这些定律约束。 热力学第一定律第一定律是能量守恒在热力过程中的表达:能量不会凭空产生或消失,只能在内能、功和热量之间转换。 对单位质量空气,常写成: $$dq = du + p\,d\alpha$$ 其中 $dq$ 是空气获得的热量,$du$ 是内能变化,$p$ 是气压...

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