《大氣物理學》學習資料:熱力學課堂練習

上傳人:努力****83 文檔編號:65524338 上傳時間:2022-03-24 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?7.50KB
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1、1、若有一未飽和濕空氣流經(jīng)一座高3000米的高山,已知℃,℃,P=1000百帕,試問: (1) 凝結高度等于多少? (2) 在山頂處的溫度等于多少? (3) 在背風山麓處溫度等于多少? (注:取=0.5℃/100米,凝結出的水全部下降掉) 解:(1)已知℃,℃,可直接代入凝結高度公式: 米 也可從圖上直接求(略)。 (2)設山頂處的溫度為,凝結高度處的溫度為。氣流在凝結高度以下它是根據(jù)干絕熱直減率上升的, 所以℃; 在凝結高度以上氣流是根據(jù)濕絕熱直減率上升,所以山頂處的溫度為 ℃ (4) 因設凝結出的水全部下

2、降掉,故在背風坡氣流是沿干絕熱下沉的 山腳處的溫度為 ℃ 2、 溫度為20℃,比濕為10克/千克的空氣,在爬越一座山時,從1000百帕高度抬升到700百帕高度。試問該空氣的初始露點為多少?若在上升期間水汽凝結物的80%通過降水下落,求空氣在山的另一側下沉到900百帕處的溫度。 解: 先把空氣微團的狀態(tài)(1000百帕,20℃)點在圖解上,然后沿1000百帕等壓線降溫到與10克/千克的等飽和比濕線相交,所對應的溫度即為初始露點溫度約為14℃。 現(xiàn)從(1000百帕,20℃)點出發(fā)沿干絕熱線上升,直到與10克/千克的等飽和比濕線相交,然后再沿通過該交點的濕絕熱線上升到70

3、0百帕,這時的比濕為6克/千克,因此凝結出的液態(tài)水為10-6=4克/千克。按題意,降掉3.2克/千克,空氣微團中尚剩液態(tài)水0.8克/千克?,F(xiàn)在再將空氣微團從700百帕高度沿濕絕熱線下降,直到與6.8克/千克的等飽和比濕線相交(此時0.8克/千克的液態(tài)水已全部蒸發(fā)完),再沿干絕熱線下降至900百帕,此時微團溫度約為19.8℃。 3、 一股氣流越山,山前氣象站測得氣流的P=1000百帕,t=20℃,=15℃,這股氣流翻越山頂(山頂P=600百帕)下降到山后氣象站(P=1000百帕),問:(1)如果氣流越過山頂前,所凝結的液態(tài)水全部脫離氣流,那么,山后氣象站應預報這股氣流來時的t=?,=?(2)

4、如果1/2液態(tài)水降落,那么,山后氣象站預報t=?,=?(3)如果液態(tài)水一直不脫離氣流,那么。t,又分別等于多少呢? 解:(1)空氣先從初態(tài)(P=1000百帕,t=20℃,=15℃)出發(fā),沿干絕熱線上升到凝結高度,再沿濕絕熱線上升到山頂(P=600百帕處),然后又沿干絕熱線下降到1000百帕,此時t=35.5℃。從(1000百帕、35.5℃)點出發(fā),沿等壓線向左移,直到與克/千克相交處,所對應的溫度即為=1℃。 (2 )空氣從初態(tài)出發(fā),沿干絕熱線上升到凝結高度,再沿濕絕熱線上升到山頂,然后又沿干絕熱線下降到1000百帕,所對應的溫度t=29℃。從(1000百帕、29℃)點出發(fā),沿等壓線向左移,直到與7克/千克線相交,所對應的溫度即為=8.5℃。 (3)空氣從初態(tài)出發(fā),沿干絕熱線上升到凝結高度,再沿濕絕熱線上升到山頂,然后又沿濕絕熱線下降直到液態(tài)水全部蒸發(fā)完的高度,再沿干絕熱線下降到1000百帕,求得t=20℃。從(1000百帕、20℃)點出發(fā),沿等壓線向左移動直到與克/千克線相交,所對應的溫度即為=15℃。 6

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