Péczely György: Éghajlattan (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998)

2. Általános meteorológiai alapismeretek - 2.7 A légkör egyensúlyi állapotai

Tekintsünk egy légoszlopot, s abban tetszőleges magasságban egy levegőrészecskét, amelynek állapotjelzői megegyeznek a környezet levegőjének állapotjelzőivel.

Vegyük azt a valóságban igen gyakran realizálódó esetet, hogy az adott levegőrészecske adiabatikus körülmények között függőleges menti helyzetváltozást végez, miközben a reá ható nyomás állandóan azonos marad a légkör környezetének azonos magasságában ható nyomással. A függőleges mentén elmozduló légrészecske úgynevezett individuális hőmérséklete (T) általában nem lesz egyenlő környezetének úgynevezett lokális hőmérsékletével (T*), s miután kikötöttük, hogy az individuális és lokális nyomások megegyeznek (p—p*), az általános gázegyenletből következik, hogy a g individuális és a g* lokális sűrűség az alábbi relációban áll a T individuális és T* lokális hőmérséklettel:

a) ha T < T*, akkor g > g*;

b) ha f> T*, akkor g < g*; (2.7-1)

c) ha T = T*, akkor g = g*.

Jelöljük a légrészecske környezetének függőleges menti lokális hőmérsékleti gradiensét T-val, a száraz adiabatikus gradienst y-val, a nedves adiabatikus gradienst pedig /i-val. Ha a légrész kezdeti állapotban felvett individuális hőmérséklete T0, amely megegyezik a környező levegő T0* lokális hőmérsékletével, Az nagyságú függőleges elmozdulás után az alábbi hőmérsékleteket kapjuk:

Individuális

Lokális

hőmérséklet

Emelkedés

T = T0-yAz T — T0-ßAz

T* = T0 — TAz

Süllyedés

T = T0+yAz

T* — T0+ T Az

Az emelkedő légrész individuális hőmérsékletét attól függően, hogy telítetlen vagy telített, a száraz, ill. nedves adiabatikus gradiens figyelembevételével számítjuk ki. Süllyedésnél a telítettség állapota az adiabatikus felmelegedés miatt megszűnvén, száraz adiabatikus gradienst veszünk figyelembe.

Tekintsük a függőleges menti individuális és lokális hőmérsékleti gradiensek következő relációit:

1.

r < y

telítetlen levegőben,

4.

r < ß

telített levegőben,

2.

r>y

telítetlen levegőben,

5.

r>ß

telített levegőben,

3.

r = y

telítetlen levegőben,

6.

r = ß

telített levegőben.

5 Éghajlattan

65