地理首页
地理资讯
地理教学
教学用图
地理科普
地理课本
地理书库
地理试题
地理课件
中国地图
世界地图
地理教案
地理学案
旅游景点
行政区划
精品资料
站务管理

Adiabatic Process 绝热过程

时间:2021-06-24 归属:地球科学百科

  Adiabatic Process 绝热过程
  在和周围环境之间没 有热量交换或者没有质量交换的情况下,一个系统的状态的变化。大气层中的许多重要现象都和绝热变化有关。例如,在大气层的下层通常存在着温度随高度而递减,主要就是由于空气绝热混合的结果。导致水蒸汽凝结、云和雨形成的降温作用,主要是由于空气上升时温度下降的结果;晴朗的、干燥的天气通常是与空气下沉引起的增温变干作用有关。上升空气的降温作用和下沉空气的增温作用主要是由于空气的绝热膨胀和绝热压缩的结果。如果一个受到增温作用或降温作用的系统通过辐射和传导与周围发生热量交换,那么就称之为非绝热过程(diabaticprocess)。

  如果将装在一个容器内的气体压缩,而且该气体没有通过容器壁而损失热量和得到热量,那么,这个气体就经历了绝热过程并且增温。该气体所增加的热能等于压缩该气体所消耗的能量。在用自行车气筒用力打气时,筒内空气温度升高,就是压缩变热的一个熟悉的例子。当一团气体在没有获得热量也没有失去热量的情况下使其膨胀,该气体便绝热降温,所转化的热能等于该气体在膨胀过程中克服周围的压力所做的功。从自行车轮胎的气门冲出来的空气是冷的,就是由于膨胀导致降温的一个证据。

  大气层中某一高度上的气压是和位于该高度之上的空气柱的总质量成比例的。因此,气压也和空气密度一样,是随着高度的增加而减小。当一团空气上升时,由于周围压力不断减小,它的体积膨胀并降温。相反,当空气下沉时,因周围大气压力不断增加而受到挤压,便绝热增温。若一团空气不含有液态水,那么它在大气中上升时,以每一千米温度下降9.8℃的干绝热速率降温;若该空气做下沉运动,那么它将以同样速率增温。然而,如果上升空气为水蒸汽所饱和,而且,随着空气的上升。水蒸汽的凝结作用一直继续着,那么,这时降温的速率要小于干绝热速率,因为水蒸汽的凝结释放出的潜热补充到该系统中。当下沉的空气含有能使空气中的水蒸汽一直保持着饱和状态的液态水,那么,它的增温速率亦小于干绝热速率。

  当一层很厚的含有水蒸汽的空气在大规模环流的作用下,迅速地翻过一个山脉,那么,这团空气在上升过程中,在还没有出现凝结作用以前,一直是以干绝热速率降温,在出现凝结作用以后,就以饱和水蒸汽的绝热速率降温。如果出现了降水,那么空气在山脉的背风坡下沉时,它所含有的水量比在迎风坡上升时少。含水量减少了的空气在下沉时就以干绝热速率增温,常常下沉到很低的高度形成干热风。这种风是许多山区所特有的。在阿尔卑斯山区,这种风被称为焚风,这个名称是大多数气象学家所熟悉的;在落基山脉,这种风被称为钦诺克风。虽然空气在下降过程中可以通过辐射而散失热量,但因为焚风通常是和气旋相联系的,气旋则能使一厚层空气在较短时间内迅速翻过山脉,这样,与空气在迅速下沉过程中的增温相比,由辐射作用所导致温度的下降是很小的。

  绝热过程

  1.这是瑞士福里(La Fouly)地区的阿尔卑斯山.湿润空气在上升过程中体积膨胀、降温、水汽凝结形成云。

  2.表示翻越山地的空气在上升和下沉过程中温度绝热变化的几个位置点。

  3.含有水蒸汽的一团空气沿着山的一侧上升时,在水蒸汽没有发生凝结以前,一直以干绝热速率降温,温度变化如图上的A 点和B 点之间,温度下降的速度为每公里9.8℃。这样,上升2 公里后,气温就从20℃降到0.4℃。当水蒸汽发生凝结以后,(在B 点),如果空气继续上升,降温的速率就变小,以饱和水蒸汽的绝热速率即每上升1 公里温度下降6.5℃的速率降温。这样,B 点和C 点之间,高度相差1 公里,气温下降了6.5℃,即从0.4℃降到—6.1℃。在C 点,空气开始沿着山地的背风坡下沉,而温度开始升高。常常在山顶处有降水发生,结果使空气在下沉时温度以干绝热速率增加(每公里9.8℃)这样从C 点到D 点高度相差3 公里,温度升高29.4℃,而它在上升过程中温度统共下降26.1℃,这样总的温度变化就升高3.3℃。

    更多地理内容...
  • 关键词:绝热过程
  • 上一篇:Adamantine Luster 金刚光泽
  • 下一篇:Adularia 冰长石
  • 相关地理文章()