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潜在的大气温度恒定在一个混合层吗?

为什么潜在温度定义为美元\θ= T \大(\压裂{P_0} {P} \大)^ {R / c_p} $常数,混合层?我知道露点温度必须平行于一条线T-log P等于混合比的图,但我无法连接这温度探测平行于干绝热递减率(DALR)。潜在的空气温度温度是一个包裹会如果mbar dry-adiabatically带到了1000。但由于温度不均匀分布在一个混合层,为什么潜在温度是常数?

混合层的一个例子所示(层,从表面延伸到大约650 hPa):我的形象本手册。

回答

混合的整体思想是所有具有相同的属性(如您注意水分剖面,左行,还符合混合比,显示它具有相同的水分....风不需要常数,因为它们是由周围的压力场,但会更类似于纯粹的概要文件)上的温度,空气也都相同的质量当混合…除了因为它上升/下降的背景总是收益/损失的能量扩大/压缩。但在near-adiabatic过程,这一过程是可逆的。所以一个古怪的类比:照片是摩天大楼有电梯费用来骑,基于层的数量,但当你返回同样的速度骑回来。大楼里,每个人都决定“混合”他们的钱,所以,每一个从根本上相同数量在最后,当他们离开我猜。它会让人们在不同的楼层会有不同的数量由于电梯乘坐他们所做的,但是因为这电梯过程只是一个背景,他们都从根本上有相同的数量,因为任何人都可以乘电梯到另一个楼,和有相同数量的人。所以混合区域就像电梯\ 9.8美元,\ mathrm {°C}费每美元\ mathrm{公里}$的高度。即使混合地区不会发生包括1000 mb,如果他们只混合货币,就像楼15 - 23在摩天大楼……我们仍然可以参考回到了所有的钱时,他们会离开大楼。 So it is with potential temperature, we have to reference it to the same level, and we just happen to have defined it as 1000 mb. But a mixed layer can be over any pressure level range. When temperatures follow those dry adiabat lines it shows that they have the same true base values, accounting for the reversible change from lifting/sinking. So temperature **is** vertically homogeneously distributed in a well-mixed layer, except the background requirement that it be stratified by the temperature change to get to the different levels each air molecule is at. Temperature isn't necessarily entirely horizontally homogeneous at the lowest levels in such a mixed atmosphere because of topography, ground cover, etc... but again it will tend to be more similar because vertical mixing suggests decent horizontal motion (mass continuity), and will tend to mix down any increased winds aloft (due to reduced friction) so there will tend to be more motion to mix horizontally near ground level than on more stable days.

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