dz
( dz
cp
)(
p
99
Vertikální stabilita vzduchových hmot
dT
g
Z tohoto vztahu vyplývá, že suchoadiabatickému gradientu dz ≡ c odp povídá dθ / dz = 0, tzn., že v suchém (nenasyceném) vzduchu zůstává při adiabatickém ději potenciální teplota vertikálně se pohybující vzduchové částice konstantní veličinou.
5.2 Individuální teplotní gradient v nasyceném vzduchu Je zřejmé, že rovněž adiabaticky vystupující objem nasyceného vzduchu se bude v oblasti nižšího tlaku rozpínat. Práce potřebná na zvětšení objemu se opět koná na úkor vnitřní energie, čímž se snižuje teplota vystupujícího na syceného vzduchu. Následně ovšem dochází ke kondenzaci nadbytečného množství vodní páry a k uvolnění příslušného množství latentního tepla, kte ré podle předpokladu adiabatického děje neopouští sledovanou vzduchovou částici, a zpětně ji tedy ohřeje. Z tohoto důvodu je pokles teploty nasyceného vzduchu při adiabatickém výstupu o jednotku výšky, tj. nasyceně adiabatický gradient γs , menší než suchoadiabatický gradient, tedy γs < γd ≐ 1 °C/100 m. Chceme-li určit velikost nasyceně adiabatického gradientu, musíme tedy při aplikaci první hlavní termodynamické věty uvažovat i latentní teplo, které se uvolňuje v průběhu kondenzace nasycené vodní páry. Předpoklá dejme přitom, že při výstupu nasycené vzduchové částice zkondenzovaná voda z této částice ihned vypadne, tj. latentní teplo uvolněné při kondenzaci ohřívá pouze vzduch, nikoli zkondenzovanou vodu. Tento předpoklad na rušuje vratnost a tím vlastně i adiabatičnost děje. Proto se v literatuře v této souvislosti mluví o pseudoadiabatickém ději. Je určitou logickou nedůsled ností vžité odborné terminologie, že vertikální teplotní gradient dosahovaný při takto definovaném pseudoadiabatickém ději se označuje jako nasyceně adiabatický gradient. Při odvození hodnoty nasyceně adiabatického gradi entu, které najdeme např. v Pechala a Bednář (1991), dostaneme následující vztah
γs ≡ –
( ) dT dz
g = cp s
wLv RT , (5.5) wLv2 1+ cpRvT 2 1+
kde w je měrná vlhkost nasyceného vzduchu a Lv latentní teplo konden zace vodní páry, tj. množství tepla, jež se uvolní při zkondenzování jednotky
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS273372