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上升空氣與雲

將一塊空氣舉起,找到溫度和露點相遇的高度,形成雲。

    E06 · 上升空氣與雲準備
    將一塊空氣舉起,找到溫度和露點相遇的高度,從而形成雲。您也可以透過下面的數字和控制進行實驗。

    地球科學 · 大氣層 · 氣象 / 原理與探索

    上升空氣與雲實驗解說

    當空氣上升時,周圍壓力降低,導致其膨脹和降溫。透過改變地面溫度、露點、環境 Lapse 率以及到達高度,找到空氣團在飽和狀態下的位置。透過比較冷凝前的和冷凝後的冷卻速率,以及與周圍空氣的溫度差異,來研究雲及其穩定性。

    它是怎麼工作的?

    在形成凝結之前,該模型使得空氣溫度降低 10 °C/km,以及露點降低 2 °C/km。 形成凝結後,該模型使得空氣溫度降低 5 °C/km。

    關鍵關係

    冷凝高度 = (T−Td)/8 km

    嘗試這個實驗

    1. 設定氣團的高度,可以透過在場景中拖動氣團,或使用高度滑塊來完成。執行後,氣團從地面上升,並在冷凝高度之後,雲開始形成。
    2. 執行並記錄 1.5 km 和 3 km 距離,在地面溫度 25℃ 和露點 13℃ 處進行。檢查溫度和飽和度。
    3. 維持 3 公里目標,並將環境溫度的衰減速率設定為 3 ℃/km 和 12 ℃/km,以便比較空氣溫度和環境溫度。

    解讀結果的依據

    空氣上升到 1.5 公里的凝結高度,該空氣團的溫度是多少?

    (25−13)/(10−2)=1.5 km。 在形成凝結之前,其溫度降低 10 ℃/km,因此 25−10×1.5=10 ℃。

    模型的範圍與限制

    這是一個間斷性的近似方法,將乾燥、露點和溼的減溫率分別設定為 10 ℃/km、2 ℃/km 和 5 ℃/km 作為常數。 減溫率的變化,由於混合、輻射以及大氣壓力,均未考慮。 浮力判斷用於評估穩定性/不穩定性,透過比較給定高度周圍環境和溫度,但這並非評估整個大氣或實際雲和降水預測的穩定性。