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词条 大气热力学温度
释义 daqi relixue wendu
大气热力学温度(卷名:大气科学 海洋科学 水文科学)
thermodynamic temperatures of atmosphere
  表征干空气和湿空气热力性质的重要变量。常用的有虚温、露点、湿球温度、位温和相当位温等。
  虚温  在气压相等的条件下,使干空气的密度和湿空气的密度相等时,干空气应具有的温度。这是一种虚拟的温度,称为虚温(TV)。它表示湿空气的一种属性:
  
TVT(1+0.61W )

式中W =ρV/ρd为混合比,ρd、ρV 分别为干空气和水汽的密度(见气象要素)。空气的水汽含量愈大,W 也愈大。在一般情况下,虚温仅略高于实测温度,即使在非常暖湿的空气中,也只有几摄氏度的差异。引入虚温后,比较复杂的湿空气状态方程,就可以用比较简单的、类似于干空气的状态方程来代替,即P = ρRdTV。其中ρ是湿空气的密度,Rd为干空气气体常数。
  露点  在气压和水汽含量不变的情况下,降低空气温度使其达到饱和状态时的温度,称为露点,常用Td表示。在温度一定的情况下,空气中的水汽含量愈少,露点愈低,只有在饱和的湿空气中,露点才等于气温,故可利用气温和露点的差值来近似地表示大气中的水汽含量。
  湿球温度  在系统(空气加水)的气压保持不变并和外界没有热量交换的情况下,纯净的水蒸发到空气中去,使其达到饱和状态时,系统因蒸发冷却而到达的温度,称为湿球温度,通常用Tw表示。在实际工作中,用湿球温度表上的读数代表湿球温度。该温度表的球部,包着保持浸透了水的纱布,在通风良好的情况下,湿球附近的水分在不断蒸发的过程中吸收周围空气的热量,使周围的气温下降,当湿球附近的空气达到饱和时,湿球温度表的指示剂稳定而不再下降,此时的读数便表示湿球温度。实际上,这种读数和通风情况有关,所以它只是一种近似于理论上的湿球温度。空气中的水汽含量愈小,为使空气达到饱和所需蒸发的水分就愈多,所吸收的热量愈大,湿球温度就愈低。故湿球温度的高低,能反映大气中水汽含量的多寡(湿度的大小)。气块由某高度干绝热上升,达到饱和之后,再湿绝热下降到原来高度时所具有的温度,称为假湿球温度,通常用Tsw表示。
  位温  将一块干空气绝热地压缩或膨胀到气压等于1000百帕时所具有的温度,称为位温,常用θ表示。当气块绝热膨胀时,它对外界作功,内能减小,温度下降;反之,气块作绝热压缩时,内能增大,温度升高。但是气块的位温在干绝热过程中却是守恒的。对湿空气,气块干绝热上升,达到饱和之后,再湿绝热下降到1000百帕高度时的温度,称为假湿球位温,通常用θsw表示。它在等压蒸发和凝结过程中是守恒的。
  相当温度  在等压情况下,湿空气的水汽全部凝结时,若所释放的潜热全部用于加热空气,气块所达到的温度,称为相当温度,通常用Te表示。如果未饱和的气块通过干绝热过程移到1000百帕高度,则其相当温度称为相当位温,通常用θe表示。如果气块先作干绝热变化,达到饱和之后,再依湿绝热过程上升,直到所有的水汽全部凝结为水而脱离该气块为止,然后将这种已无水汽的干空气干绝热地下降至原来的气压处,气块在这种虚拟的过程中所能达到的温度,称为假相当温度,用Tse表示。若将它用干绝热地移到1000百帕时,其温度称为假相当位温,用θse表示。对于干绝热过程和湿绝热过程而言,θse是一种守恒的量,可以利用它来分析大气的热力性质。
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更新时间:2024/12/23 14:34:03