Термодинамические диаграммы

Графические инструменты, которые отображают атмосферные зондирования на фоне термодинамических опорных линий для анализа стабильности, влажности и конвективного потенциала.

Definition

Термодинамическая диаграмма — это график, на котором профили температуры и влажности атмосферы строятся относительно термодинамических координатных линий для быстрого графического анализа атмосферных процессов.

Scope

Охватывает основные аэрологические диаграммы, включая диаграмму skew-T log-P, тефиграмму и диаграмму Стуве; семейства опорных линий для изотерм, изобар, сухих и влажных адиабат и отношения насыщения смеси; а также графическое определение таких величин, как уровень конденсации при подъеме, доступная конвективная потенциальная энергия и траектории воздушных частиц.

Core questions

• Как температура, давление и влажность представлены на аэрологических диаграммах?
• Как стабильность и конвективная энергия могут быть графически считаны по зондированию?
• Что отличает диаграммы skew-T, тефиграмму и диаграмму Стуве?

Key theories

Термодинамические диаграммы, пропорциональные площади

Диаграммы строятся таким образом, что площади, заключенные между кривыми воздушной частицы и окружающей среды, пропорциональны энергии, что позволяет оценивать конвективную энергию и торможение путем визуального осмотра.

Mechanisms

На диаграмме skew-T log-P давление логарифмически уменьшается вверх, а изотермы наклонены, чтобы распределить тропосферу. Измеренное зондирование температуры и точки росы строится относительно опорных сухих адиабат, влажных адиабат и линий отношения смеси. Подъем воздушной частицы вдоль этих линий определяет уровень конденсации при подъеме и уровень свободной конвекции, а площадь между траекторией воздушной частицы и кривой температуры окружающей среды дает доступную конвективную потенциальную энергию и конвективное торможение.

Clinical relevance

Аэрологические диаграммы являются стандартными инструментами в оперативном прогнозировании для оценки нестабильности, предсказания оснований облаков и диагностики потенциала суровой погоды по данным радиозондирования.

History

Тефиграмма была введена Нейпиром Шоу в начале двадцатого века, а диаграмма skew-T log-P, разработанная Херлофсоном, стала стандартом в оперативной метеорологии благодаря удобному расположению тропосферы.

Key figures

• Napier Shaw
• Julio Iribarne

Seminal works

• iribarne1981

Frequently asked questions

Почему изотермы на диаграмме skew-T нарисованы наклонно?

Наклон изотерм распределяет данные по большей площади и облегчает считывание градиента температуры, стабильности и угла между кривыми воздушной частицы и окружающей среды.