气象科技
氣象科技
기상과기
METEOROLOGICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
2000年
4期
38-46
,共9页
N.O.Renno%A.P.Ingersoll%彭治班
N.O.Renno%A.P.Ingersoll%彭治班
N.O.Renno%A.P.Ingersoll%팽치반
在许多行星上,不断有热量供给地面,且热量也不断通过大气向太空发出红外辐射.由于在高压区是热源不是热汇,因此,该系统能够做机械功.大气对流是可以在此系统中运转的自然热机.基于这种热机结构,提出了一个大气对流的简单理论,预报在统计平衡状态下干、湿对流的浮力、垂直速度及其覆盖区域.在对流热机一次循环期间,来自地面层(热源,热区)的热,其中一部分被报废到空间自由对流层(热汇,冷区),并从那里辐射到太空.其余部分变为机械功.此机械功用于克服机械耗散维持对流运动上.最终,机械能耗尽,转变成热能.消耗掉的部分能量被辐射到太空,而其余的通过对流气块进入再循环.在温度较低能量消耗部分降低的情况下,温度较高能量消耗部分增加,提高了对流热机的视效率.对流热机所做的功对气柱积分,给出了存在于行星大气中克服粘性耗散、维持对流运动的对流有效位能(CAPE)统计平衡量的大小.此积分被认为是准平衡条件下行星状态的一个全球性数字.对于地球目前的气候,热机结构预报热带地区CAPE值的大小为1000 J·kg-1,该预报值与观测值一致.从结果也可得出,存在于对流大气的CAPE总量应随着全球地表温度的升高(或大气对红外辐射的暗度)的增大而增大.
在許多行星上,不斷有熱量供給地麵,且熱量也不斷通過大氣嚮太空髮齣紅外輻射.由于在高壓區是熱源不是熱彙,因此,該繫統能夠做機械功.大氣對流是可以在此繫統中運轉的自然熱機.基于這種熱機結構,提齣瞭一箇大氣對流的簡單理論,預報在統計平衡狀態下榦、濕對流的浮力、垂直速度及其覆蓋區域.在對流熱機一次循環期間,來自地麵層(熱源,熱區)的熱,其中一部分被報廢到空間自由對流層(熱彙,冷區),併從那裏輻射到太空.其餘部分變為機械功.此機械功用于剋服機械耗散維持對流運動上.最終,機械能耗儘,轉變成熱能.消耗掉的部分能量被輻射到太空,而其餘的通過對流氣塊進入再循環.在溫度較低能量消耗部分降低的情況下,溫度較高能量消耗部分增加,提高瞭對流熱機的視效率.對流熱機所做的功對氣柱積分,給齣瞭存在于行星大氣中剋服粘性耗散、維持對流運動的對流有效位能(CAPE)統計平衡量的大小.此積分被認為是準平衡條件下行星狀態的一箇全毬性數字.對于地毬目前的氣候,熱機結構預報熱帶地區CAPE值的大小為1000 J·kg-1,該預報值與觀測值一緻.從結果也可得齣,存在于對流大氣的CAPE總量應隨著全毬地錶溫度的升高(或大氣對紅外輻射的暗度)的增大而增大.
재허다행성상,불단유열량공급지면,차열량야불단통과대기향태공발출홍외복사.유우재고압구시열원불시열회,인차,해계통능구주궤계공.대기대류시가이재차계통중운전적자연열궤.기우저충열궤결구,제출료일개대기대류적간단이론,예보재통계평형상태하간、습대류적부력、수직속도급기복개구역.재대류열궤일차순배기간,래자지면층(열원,열구)적열,기중일부분피보폐도공간자유대류층(열회,랭구),병종나리복사도태공.기여부분변위궤계공.차궤계공용우극복궤계모산유지대류운동상.최종,궤계능모진,전변성열능.소모도적부분능량피복사도태공,이기여적통과대류기괴진입재순배.재온도교저능량소모부분강저적정황하,온도교고능량소모부분증가,제고료대류열궤적시효솔.대류열궤소주적공대기주적분,급출료존재우행성대기중극복점성모산、유지대류운동적대류유효위능(CAPE)통계평형량적대소.차적분피인위시준평형조건하행성상태적일개전구성수자.대우지구목전적기후,열궤결구예보열대지구CAPE치적대소위1000 J·kg-1,해예보치여관측치일치.종결과야가득출,존재우대류대기적CAPE총량응수착전구지표온도적승고(혹대기대홍외복사적암도)적증대이증대.
