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上升空气与云实验解说
当空气上升时,周围压力降低,导致其膨胀和降温。通过改变地面温度、露点、环境 Lapse 率以及到达高度,找到空气团在饱和状态下的位置。通过比较冷凝前的和冷凝后的冷却速率,以及与周围空气的温度差异,来研究云及其稳定性。
它是怎么工作的?
在形成凝结之前,该模型使得空气温度降低 10 °C/km,以及露点降低 2 °C/km。 形成凝结后,该模型使得空气温度降低 5 °C/km。
关键关系
冷凝高度 = (T−Td)/8 km
尝试这个实验
- 设置气团的高度,可以通过在场景中拖动气团,或使用高度滑块来完成。运行后,气团从地面上升,并在冷凝高度之后,云开始形成。
- 运行并记录 1.5 km 和 3 km 距离,在地面温度 25℃ 和露点 13℃ 处进行。检查温度和饱和度。
- 维持 3 公里目标,并将环境温度的衰减速率设置为 3 ℃/km 和 12 ℃/km,以便比较空气温度和环境温度。
解读您的结果
空气上升到 1.5 公里的凝结高度,该空气团的温度是多少?
(25−13)/(10−2)=1.5 km。 在形成凝结之前,其温度降低 10 ℃/km,因此 25−10×1.5=10 ℃。
假设与限制
这是一个间断性的近似方法,将干燥、露点和湿的减温率分别设定为 10 ℃/km、2 ℃/km 和 5 ℃/km 作为常数。 减温率的变化,由于混合、辐射以及大气压力,均未考虑。 浮力判断用于评估稳定性/不稳定性,通过比较给定高度周围环境和温度,但这并非评估整个大气或实际云和降水预测的稳定性。