正压大气

更新时间:2022-08-25 12:36

如果在大气的各高度上,等压面和等密度面(或等比容面)相重合,则根据状态方程知,等压面也与等温面重合,就称这样的大气为正压大气。在正压大气中,等压面上没有等温线出现,在两个等压面之间垂直气柱的平均温度处处相等。也即两个等压面之间气层厚度出处相等,因而地转风不随高度改变,或者说热成风为零。

定义

如果在大气的各高度上,等压面和等密度面(或等比容面)相重合,则根据状态方程知,等压面也与等温面重合,亦即满足方程 ,我们就称这样的大气为正压大气。

性质

在正压大气中,等压面上没有等温线出现,在两个等压面之间垂直气柱的平均温度处处相等。也即两个等压面之间气层厚度出处相等,因而地转风不随高度改变,或者说热成风为零。

运动方程

如果空气相对于地球是静止的,而且也没有加速度,这时的运动方程为

比容只是气压的函数,因此此时大气的状态是正压的。

与压定性区别

如果在运动过程中,空气元量的密度仅决定于气压,即 ,则称此空气元量具有压定性。

正压性和压定性是两个不同的概念,正压是指空间的分布状态 和p的相互依赖关系,而压定性是指大气元量在运动过程中,状态变化必须满足的 和p的相互依赖关系。

要判断大气是否正压,必须知道某一时刻整个流场 和p的分布;而要判断大气是否具有压定性,则需要跟踪运动大气,看它在运动过程中是否满足 的关系。

自动正压大气

如果空气相对地面有运动,大气状态一般是斜压的,虽然在局部地区,在短时间内可以有正压状态出现。一般来说,如果在起始时刻是正压的,受扰动后,并不嗯呢该继续维持正压状态。如果正压状态继续维持,则称这种大气为“自动正压”大气。

例如,等温面和等压面平行,并且温度的直减率等于干绝热率,那么在干绝热运动过程中,这种大气便是自动正压的。因为当次正压状态受到扰动,运动着的空气质点的温度将按干绝热率变化,空气质点与环境空气仍然处于静力平衡中,亦仍然维持正压状态。但是,如果大气中温度直减率不等于干绝热直减率,空气受到扰动以后,空气质点的温度(或比容)就与环境空气的温度(或比容)不同,这样,大气的状态就变成斜压的了,这种大气不是自动正压大气。

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