Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra
Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra
Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“4. ŠILUMOS APYKAITA ATMOSFEROJE IR PAKLOTINIAMEPAVIRŠIUJEOro temperatūros kaitos priežastys. Adiabatiniai procesai ore. Sausaadiabatiniaitemperatūros pokyčiai. Drėgnaadiabatiniai procesai. Potenciali temperatūra.Pseudoadiabatinis procesas. Turbulencija. Atmosferos konvekcija. Inversijos. Periodiniaitemperatūros svyravimai d<strong>ir</strong>vos pav<strong>ir</strong>šiuje <strong>ir</strong> ore. Šalna. Šilumos sklidimas į d<strong>ir</strong>vos gilumą.Paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus šilumos balansas.Oro temperatūros kaitos priežastysOro temperatūros kaita daugiausia lemia spinduliuotės prietakos prie žemės pav<strong>ir</strong>šiausintensyvumas. Dieną paklotinis pav<strong>ir</strong>šius dėl Saulės spinduliuotės poveikio įšyla, naktįspinduliuotės balanse pradėjus vyrauti ilgabangiam žemės spinduliavimui – atvėsta.Kaip minėta, troposferoje oras silpnai sugeria trumpabangę Saulės spinduliuotę – dėl šiospriežasties oro temperatūra per parą kinta ne daugiau kaip 1°C. Pagrindinė apatinių atmosferossluoksnių įšilimo priežastis – šiluma, gaunama nuo paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus. Dieną paklotinis pav<strong>ir</strong>šiusdažniausiai yra šiltesnis <strong>ir</strong> šiluma nuo jo perduodama į orą. Naktį paklotinis pav<strong>ir</strong>šius stipriauatvėsta <strong>ir</strong> šilumos srautas yra nukreiptas žemyn. Oro temperatūra pradeda kristi. Šilumos apykaitatarp atmosferos <strong>ir</strong> paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus vyksta šiais būdais:1) spinduliniu;2) molekuliniu;3) turbulenciniu (konvekciniu);4) vandens fazinių v<strong>ir</strong>smų metu.Vykstant šilumos apykaitai spinduliniu būdu, atmosfera sugeria <strong>ir</strong> pati spinduliuoja Saulės,Žemės <strong>ir</strong> kitų atmosferos sluoksnių spinduliuojamą energiją. Molekuliniu būdu šilumos apykaitavyksta tarp žemės pav<strong>ir</strong>šiaus <strong>ir</strong> oro, o turbulenciniu būdu – tarp sk<strong>ir</strong>tingų atmosferos sluoksnių.Šilumos apykaita tarp paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus <strong>ir</strong> atmosferos bei atsk<strong>ir</strong>ų atmosferos sluoksnių vyksta <strong>ir</strong>vandens fazinių v<strong>ir</strong>smų metu: šiluma, sunaudojama garinimui, į aplinką išsisk<strong>ir</strong>ia kondensacijosmetu.Oro temperatūra gali kisti <strong>ir</strong> nepriklausomai nuo šilumos apykaitos, t.y. adiabatiškai. Tadatemperatūros pokyčiai yra susiję su atmosferos slėgio kitimu (ypač vertikalių oro judesių metu).Advekcija – oro <strong>ir</strong> jo savybių pernaša horizontalia kryptimi.Temperatūra vietovėje gali keistis <strong>ir</strong> dėl oro judėjimo horizontalia kryptimi (advekcinėkaita). Vykstant šilumos advekcijai, į vietovę patenka aukštesnės, o šalčio advekcijos metu –žemesnės temperatūros oras. Šilumos (arba šalčio) advekcija yra labai svarbus temperatūros kaitąlemiantis faktorius.Adiabatiniai procesai oreAdiabatiniai procesai – tai procesai, vykstantys be šilumos apykaitos su supančia aplinka.Grynai adiabatinių procesų gamtoje nepasitaiko, tačiau kadangi oras pasižymi blogu šilumoslaidumu, o atmosfera yra beveik visiškai skaidri trumpabangei saulės spinduliuotei, kai kuriuosatmosferoje vykstančius procesus sąlygiškai galima vadinti adiabatiškais.P<strong>ir</strong>masis termodinamikos (arba energijos tvermės) dėsnis teigia, jog termodinaminėssistemos vidinės energijos pokytis dU, ats<strong>ir</strong>adęs keičiantis sistemos būsenai, lygus išorinių jėgųatliekamo darbo A <strong>ir</strong> sistemai suteikto šilumos kiekio Q sumai:dU = dQ – dA. (4.1)Minuso ženklas formulėje rodo, jog atliekant darbą energija sistemoje prarandama. Pagalp<strong>ir</strong>mąjį termodinamikos dėsnį idealiosioms dujom (dėsnį šiuo atveju taikome sausam <strong>ir</strong>neprisotintam orui), šilumos prietaka (dQ) į vienetinį oro tūrį yra naudojama vidinei dujų energijaididinti (todėl išauga oro temperatūra dU = c v dT) <strong>ir</strong> mechaninio darbo, nukreipto prieš išorinį slėgį,42
Change language