Adiabatyczne procesy zachodzą w wyniku zmian temperatury w określonej masie powietrza, która podlega zmianom ciśnienia atmosferycznego.

Procesy te zachodzą bez wymiany ciepła z otoczeniem danej masy. Masa powietrza ochładza się na skutek wznoszenia (rozprężanie powietrza), z kolei ogrzewa w wyniku opadania (sprężanie powietrza). Procesy adiabatyczne są zjawiskiem fizycznym, które udowadnia, iż zmiany temperatury na ziemi nie muszą wynikać z wymiany pomiędzy zewnętrznym środowiskiem atmosferycznym.

Kiedy zachodzą procesy adiabatyczne?

Procesy adiabatyczne zachodzą w wyniku pionowych ruchów powietrza, czyli unoszenia lub opadania. Jak już wspomniano, ciśnienie powietrza obniża się podczas wznoszenia masy powietrza, i maleje w wyniku zstępowania. Istnieją dwa rodzaje omawianych procesów: suchoadiabatyczne oraz wilgotnoadiabatyczne:

Procesy suchoadiabatyczne:

Następują w wyniku unoszenia powietrza, które jest pozbawione pary wodnej, a więc powietrza suchego. Gdy ciśnienie powietrza obniża się, to powietrze się rozpręża, z kolei temperatura powietrza obniża się o 1°C na 100 m w pionie. Odwrotnie jest, gdy następuje wzrost ciśnienia i sprężanie powietrza – wówczas temperatura rośnie w podobnym gradiencie.

Procesy wilgotnoadiabatyczne:

W przeciwieństwie do procesów suchoadiabatycznych, tutaj gradient jest mniejszy, a to dlatego, iż spadek temperatury powietrza nasyconego wilgocią jest wolniejszy niż suchego. W tym przypadku następują procesy kondensacji pary wodnej, a także zostaje uwalniane ciepło utajone. Gradient wynosi około 0,6°C na 100 m.

Procesy adiabatyczne mają znaczenie, jeśli chodzi przebieg procesów konwekcyjnych. Porównując rzeczywisty i adiabatyczny gradient temperatury, można określić stan pionowej równowagi termicznej: obojętnej, stałej, lub chwiejnej.

 

Stany równowagi termicznej atmosfery

Równowaga obojętna

gradient adiabatyczny = gradient rzeczywisty

Następuje w sytuacji, gdy temperatura powietrza jest taka sama na każdej wysokości, jak powietrza otaczającego. Wówczas nie wykazuje ruchów wznoszących ani zstępujących.

Równowaga stała

gradient adiabatyczny > gradient rzeczywisty

Występuje w sytuacji synoptycznej podczas napływu ciepłych mas powietrza na obszary chłodniejsze, w wyższych szerokościach geograficznych. Następuje ochładzanie mas powietrza napływających od najniższego poziomu atmosfery. Występuje także podczas wychładzania powietrza nocą. Występuje wzrost temperatury z wysokością, zwanym inwersją temperatury.

Równowaga chwiejna

gradient adiabatyczny < gradient rzeczywisty

W przeciwieństwie do równowagi stałej, równowaga chwiejna występuje, gdy chłodne masy powietrza nasuwają się do niższych szerokości geograficznych, nad cieplejsze podłoże. W tym przypadku zaczynają następować pionowe ruchy powietrza przy obecności prądów wstępujących spowodowanych nierównomiernym nagrzaniem terenu. Wokół obszaru, w którym działają prądy wstępujące, towarzyszą prądy zstępujące. Ruch powietrza w pionie może przemieszczać się bardzo szybko. Równowaga chwiejna występuje głównie w cieplejszym półroczu w godzinach popołudniowych.

2 Odpowiedzi odnośnie “Adiabatyczne procesy”

  1. Jak to czytam to czuję jakbym zaglądał do wnętrza chmury i tak też jest artykuł napisany prosto konkretnie da się to zrozumieć teraz patrzę na chmury pod innym lepszym kątem i to jest to.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *