فرایندهای بیدررو مرطوب و خشک
چگونگی تغییر دمای بستههای هوای اشباعنشده و اشباعشده هنگام صعود یا نزول بدون تبادل گرما با محیط اطرافشان.
Definition
فرایند بیدررو تغییری در وضعیت یک بسته هوا بدون تبادل گرما با محیط است؛ زمانی که هوا اشباعنشده باشد خشک و زمانی که چگالش گرمای نهان را در طول صعود آزاد کند، مرطوب است.
Scope
نرخ کاهش بیدررو خشک، نرخ کاهش بیدررو اشباع یا مرطوب، دمای پتانسیل و دمای پتانسیل معادل به عنوان کمیتهای پایسته، سطح چگالش بالارونده، و نقش آزادسازی گرمای نهان در تعدیل سرمایش بسته هوا را پوشش میدهد.
Core questions
- چرا نرخ کاهش بیدررو خشک دارای مقدار ثابتی در حدود 9.8 درجه سلسیوس بر کیلومتر است؟
- چگونه آزادسازی گرمای نهان، نرخ سرمایش صعود اشباعشده را کاهش میدهد؟
- چه کمیتهای ترمودینامیکی در طول حرکت بیدررو پایسته میمانند؟
Key theories
- نرخهای کاهش بیدررو
- اعمال قانون اول ترمودینامیک به یک بسته هوای در حال صعود بیدررو، نرخ کاهش خشک ثابتی را به دست میدهد، و افزودن آزادسازی گرمای نهان در هنگام اشباع، نرخ کاهش مرطوب کمتر و وابسته به دما را نتیجه میدهد.
Mechanisms
هنگامی که یک بسته هوای اشباعنشده بالا میرود، منبسط شده و با نرخ بیدررو خشک که توسط گرانش و گرمای ویژه هوا تعیین میشود، سرد میشود. دمای پتانسیل، دمایی که یک بسته هوا در صورت انتقال بیدررو به یک فشار مرجع خواهد داشت، در صعود خشک پایسته میماند. هنگامی که بسته هوا در سطح چگالش بالارونده به اشباع میرسد، چگالش گرمای نهان را آزاد میکند که تا حدی سرمایش ناشی از انبساط را جبران میکند، بنابراین نرخ بیدررو مرطوب کمتر است و با دما تغییر میکند؛ دمای پتانسیل معادل در طول این فرایند مرطوب پایسته میماند.
Clinical relevance
مفاهیم بیدررو برای تخمین ارتفاع پایه ابر، پیشبینی سرمایش و گرمایش همرفتی، و ردیابی تودههای هوا در نمودارهای ترمودینامیکی استفاده میشوند.
History
تمایز بین فرایندهای بیدررو خشک و شبهبیدررو مرطوب و کمیت پایسته دمای پتانسیل معادل توسط فون بزولد و نورماند در حدود اوایل قرن بیستم توسعه یافت و همچنان مبنای هواشناسی همرفتی است.
Key figures
- Wilhelm von Bezold
- Craig Bohren
Related topics
Seminal works
- bohren1998
- iribarne1981
Frequently asked questions
- چرا نرخ کاهش بیدررو مرطوب کمتر از نرخ خشک است؟
- هنگامی که هوای اشباعشده بالا میرود، بخار آب چگالش یافته و گرمای نهان را آزاد میکند که تا حدی سرمایش ناشی از انبساط را جبران میکند، بنابراین هوای اشباعشده با افزایش ارتفاع کندتر از هوای خشک سرد میشود.