Nemli ve Kuru Adyabatik Süreçler
Doymamış ve doymuş hava parsellerinin çevreleriyle ısı alışverişi yapmadan yükselirken veya alçalırken sıcaklıklarını nasıl değiştirdiklerini açıklamaktadır.
Tanım
Adyabatik süreç, bir hava parselinin çevreyle ısı alışverişi olmaksızın durumundaki bir değişimi ifade etmektedir; hava doymamış olduğunda kuru, yükseliş sırasında yoğuşma gizli ısıyı serbest bıraktığında ise nemli olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Kuru adyabatik sıcaklık düşüş oranı, doymuş veya nemli adyabatik sıcaklık düşüş oranı, korunan nicelikler olarak potansiyel sıcaklık ve eşdeğer potansiyel sıcaklık, yoğuşma seviyesi ve gizli ısı salınımının parsel soğumasını değiştirmedeki rolünü kapsamaktadır.
Temel sorular
- Kuru adyabatik sıcaklık düşüş oranı neden kilometre başına yaklaşık 9.8 santigrat derecelik sabit bir değere sahiptir?
- Gizli ısı salınımı, doymuş yükselişin soğuma hızını nasıl azaltmaktadır?
- Adyabatik hareket sırasında hangi termodinamik nicelikler korunmaktadır?
Temel kuramlar
- Adyabatik sıcaklık düşüş oranları
- Bir adyabatik olarak yükselen parsele birinci yasayı uygulamak sabit bir kuru sıcaklık düşüş oranı vermekte, doygunlukta gizli ısı salınımı eklemek ise daha küçük, sıcaklığa bağlı bir nemli sıcaklık düşüş oranı sağlamaktadır.
Mekanizmalar
Doymamış bir parsel yükselirken, yerçekimi ve havanın özgül ısısı tarafından belirlenen kuru adyabatik hızda genleşmekte ve soğumaktadır. Bir parselin adyabatik olarak bir referans basınca getirildiğinde sahip olacağı sıcaklık olan potansiyel sıcaklık, kuru yükseliş sırasında korunmaktadır. Parsel yoğuşma seviyesinde doygunluğa ulaştığında, yoğuşma genleşme soğumasını kısmen dengeleyen gizli ısıyı serbest bırakmaktadır, bu nedenle nemli adyabatik hız daha küçüktür ve sıcaklıkla değişmektedir; eşdeğer potansiyel sıcaklık bu nemli süreç boyunca korunmaktadır.
Klinik önem
Adyabatik kavramlar, bulut tabanı yüksekliğini tahmin etmek, konvektif soğuma ve ısınmayı öngörmek ve termodinamik diyagramlar üzerinde hava kütlelerini izlemek için kullanılmaktadır.
Tarihçe
Kuru ve psödo-adyabatik nemli süreçler arasındaki ayrım ile korunan nicelik olan eşdeğer potansiyel sıcaklık, yirminci yüzyılın başlarında von Bezold ve Normand tarafından geliştirilmiştir ve konvektif meteoroloji için temel niteliğini korumaktadır.
Öne çıkan isimler
- Wilhelm von Bezold
- Craig Bohren
İlgili konular
Temel eserler
- bohren1998
- iribarne1981
Sıkça sorulan sorular
- Nemli adyabatik sıcaklık düşüş oranı neden kuru orandan daha küçüktür?
- Doymuş hava yükseldiğinde, su buharı yoğunlaşmakta ve gizli ısıyı serbest bırakmaktadır; bu durum genleşmeden kaynaklanan soğumayı kısmen dengelemekte, dolayısıyla doymuş hava yükseklikle kuru havadan daha yavaş soğumaktadır.