热力学图解

一种图形工具，用于将大气探测数据与热力学参考线进行对比绘制，以分析稳定性、湿度和对流潜力。

Definition

热力学图解是一种图表，用于绘制大气温度和湿度廓线，并与热力学坐标线进行对比，以便快速图形分析大气过程。

Scope

涵盖主要的航空气象图，包括斜温图（skew-T log-P diagram）、温熵图（tephigram）和斯图维图（Stuve diagram）；等温线、等压线、干绝热线、湿绝热线和饱和混合比线等参考线族；以及抬升凝结高度、对流有效位能和气块路径等量的图形确定。

Core questions

• 温度、气压和湿度如何在航空气象图上表示？
• 如何从探空数据中图形化读取稳定性和对流能量？
• 斜温图、温熵图和斯图维图有何区别？

Key theories

面积比例热力学图解

图解的构建使得气块和环境曲线所围成的面积与能量成比例，从而可以通过目视估算对流能量和抑制。

Mechanisms

在斜温图（skew-T log-P diagram）上，气压向上呈对数递减，等温线倾斜以使对流层展开。将测得的温度和露点探空数据绘制在参考干绝热线、湿绝热线和混合比线上。沿着这些线抬升气块可以确定抬升凝结高度和自由对流高度，气块路径与环境温度曲线之间的面积表示对流有效位能和对流抑制。

Clinical relevance

航空气象图是业务预报中评估不稳定度、预测云底高度以及根据无线电探空数据诊断恶劣天气潜力的标准工具。

History

温熵图（tephigram）由纳皮尔·肖（Napier Shaw）在20世纪初引入，而由赫洛夫森（Herlofson）开发的斜温图（skew-T log-P diagram）因其对流层布局方便而成为业务气象学的标准图表。

Key figures

• Napier Shaw
• Julio Iribarne

Seminal works

• iribarne1981

Frequently asked questions

为什么斜温图上的等温线是倾斜绘制的？

倾斜等温线可以将数据分散到更大的区域，并使温度递减率、稳定度以及气块与环境曲线之间的角度更容易读取。