العمليات الكظمية الرطبة والجافة
كيف تتغير درجة حرارة الكتل الهوائية غير المشبعة والمشبعة عند صعودها أو هبوطها دون تبادل حراري مع محيطها.
Definition
العملية الكظمية هي تغير في حالة كتلة هوائية دون تبادل حراري مع البيئة؛ وتكون جافة عندما يكون الهواء غير مشبع، ورطبة عندما يطلق التكثف حرارة كامنة أثناء الصعود.
Scope
يغطي هذا الموضوع معدل التدرج الكظمي الجاف، ومعدل التدرج الكظمي المشبع أو الرطب، ودرجة الحرارة الكامنة ودرجة الحرارة الكامنة المكافئة كميات محفوظة، ومستوى التكثف بالرفع، ودور إطلاق الحرارة الكامنة في تعديل تبريد الكتلة الهوائية.
Core questions
- لماذا يمتلك معدل التدرج الكظمي الجاف قيمة ثابتة تبلغ حوالي 9.8 درجة مئوية لكل كيلومتر؟
- كيف يقلل إطلاق الحرارة الكامنة من معدل التبريد في الصعود المشبع؟
- ما هي الكميات الديناميكية الحرارية التي تُحفظ أثناء الحركة الكظمية؟
Key theories
- معدلات التدرج الكظمي
- تطبيق القانون الأول على كتلة هوائية ترتفع كظميًا ينتج عنه معدل تدرج جاف ثابت، وإضافة إطلاق الحرارة الكامنة عند التشبع ينتج عنه معدل تدرج رطب أصغر ويعتمد على درجة الحرارة.
Mechanisms
عندما ترتفع كتلة هوائية غير مشبعة، فإنها تتمدد وتبرد بمعدل كظمي جاف تحدده الجاذبية والحرارة النوعية للهواء. درجة الحرارة الكامنة، وهي درجة الحرارة التي ستحصل عليها الكتلة الهوائية إذا تم إحضارها كظميًا إلى ضغط مرجعي، تُحفظ في الصعود الجاف. بمجرد أن تصل الكتلة الهوائية إلى التشبع عند مستوى التكثف بالرفع، يطلق التكثف حرارة كامنة تعوض جزئيًا تبريد التمدد، لذا فإن المعدل الكظمي الرطب يكون أصغر ويتغير مع درجة الحرارة؛ وتُحفظ درجة الحرارة الكامنة المكافئة خلال هذه العملية الرطبة.
Clinical relevance
تُستخدم المفاهيم الكظمية لتقدير ارتفاع قاعدة السحب، والتنبؤ بالتبريد والتسخين بالحمل الحراري، وتتبع الكتل الهوائية على الرسوم البيانية الديناميكية الحرارية.
History
التمييز بين العمليات الكظمية الجافة وشبه الكظمية الرطبة والكمية المحفوظة لدرجة الحرارة الكامنة المكافئة تم تطويرها بواسطة فون بيزولد ونورماند في مطلع القرن العشرين وما زالت تشكل أساسًا للأرصاد الجوية الحملانية.
Key figures
- Wilhelm von Bezold
- Craig Bohren
Related topics
Seminal works
- bohren1998
- iribarne1981
Frequently asked questions
- لماذا يكون معدل التدرج الكظمي الرطب أصغر من المعدل الجاف؟
- عندما يرتفع الهواء المشبع، يتكثف بخار الماء ويطلق حرارة كامنة، مما يعوض جزئيًا التبريد الناتج عن التمدد، لذا يبرد الهواء المشبع ببطء أكثر مع الارتفاع مقارنة بالهواء الجاف.