位温的应用

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问题描述:

位温的实用价值

推荐答案

2023-10-23 11:45:55

位温

位温:气体从原有的压强与温度出发,绝热膨胀或压缩到标准压强时的温度。可用来比较不同气压下的气体热状态。

名词定义

中文名称:位温

英文名称:potentialtemperature

定义1:空气微团沿干绝热线变化到气压为p0=1000hPa处的温度。

应用学科:大气科学(一级学科);动力气象学(二级学科)

定义2:海洋中某一等压面(深度)处的海水微团绝热上升到海面时所具有的温度。

应用学科:海洋科技(一级学科);海洋科学(二级学科);物理海洋学(三级学科)

简介

位温

位温:气体从原有的压强与温度出发,绝热膨胀或压缩到标准压强时的温度。可用来比较不同气压下的气体热状态。(气象方面上的定义)

一种压力传感器零位温漂的补偿方法。

详细

把某一水样从任一深度以绝热方式提升到海面时所具有的温度,叫做位温。常以θ表示,即位温θ=θM-△θ,θM为水样的现场水温,△θ为因绝热冷却而降低的温度,△θ随温度、盐度和压力的改变而变化。比如现场水温θM=5℃,把它从6000米深处绝热提升到海面时的△θ=0.80℃,故海水位温θ=5℃-0.80℃=4.20℃。位温可根据绝热温度梯度计算,由于海水具有压缩性,当水块上升时,因压力减小而体积膨胀,内能减小,温度降低;当水块下降时,因压力加大而使其体积缩小,内能增加,温度升高。位温不是深度的函数,它是海水热性质的一种指标,可用来研究水团运动的途径。

广义位温

广义相当位温是一个包含水汽和液态水在内的新的大气热力学参量。通过简明推导和论证,进一步讨论其物理意义和扩展应用;结合耗散结构理论,提出了排熵指数的概念;根据广义相当位温自身的特点,设计了大气液态水含量指数和大气水物质含量指数等预报判据;这些参数在强对流天气和区域性暴雨分析预报中,应用效果较好.

物理基础

从热力学第一定律出发证明了广义位温的物理基础及其守恒性,完善了Gao等在2004年提出的非均匀饱和大气动力学的理论基础。探讨了广义湿位涡理论及其倾向方程在地面气旋追踪、雾区预报等方面的可应用性,为湿空气动力学的理论研究和业务应用提供了新思路。结果表明,非均匀饱和大气中的广义位温和位温、相当位温一样,具有守恒性;但由于其体现了实际大气的非均匀饱和特性,比位温、相当位温具有更广泛的应用前景。

其他答案

2023-10-23 11:45:55

位温是具有保守性的物理量,即一个气块的位温不随气块所处的高度或压强的改变而改变,而温度是非保守性的物理量,会随着气块的位置或压强的改变而变化。与温度相比位温是一种稳定的示踪物,方便我们追溯气块或气流的源地及研究他们以后的演变

位温和相当位温都有各自的适用范围:位温适用于干空气,相当位温适用于饱和湿空气。而实际大气大多是处于未饱和湿空气状态,此时,位温和相当位温的使用就受到了一定限制,为描述实际大气的非均匀饱和特性,曹洁、高守亭提出了未饱和湿空气的广义位温新概。

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