Buxoro davlat pedagogika instituti ro‘yхаtga olindi: №2023- yil “ ” “tаsdiqlаymаn”
MAVZU: ATMOSFERA TERMODINAMIKASINING ASOSLARI
Download 3.18 Mb. Pdf ko'rish
|
Atmosfera fizikasi majmua 20.10.2023
MAVZU: ATMOSFERA TERMODINAMIKASINING ASOSLARI.
ADIABATIK JARAYON, POTENTSIAL HARORAT VA ENTROPIYA. Reja: 26 1. Atmosfera termodinamikasining asoslari. 2. Adiabatik jarayon, potentsial harorat 3. Entropiya. Uchish apparatlari (samolyotlar, raketalar, Yer sun’iy y$shdoshlari, kosmik kemalar) va uskunalarini yasash, sinash va foydalanish bilan bog‘lik hisob-kitoblar meteorologik kattaliklar (bosim, harorat, zichlik, havo namligi, shamol tezligi) va boshqa fizikaviy kattaliklar (erkin tushish tezlanishi, havo kovushkokligi, tovush tezligi)ning turli balandliklardagi qiymatlari haqidagi ma’lumotlarni talab kiladi. Sanab o‘tilgan kattaliklarning real qiymatlari keng chegaralarda o‘zgarishi mumkin. Uchish apparatlari va uskunalarini turli atmosfera sharoitlarida sinashda olingan natijalarni taqqoslash uchun ularni ba’zi me’yoriy (standart) sharoitlarga keltirish qabo‘l qilishgan. Fizikaviy kattaliklarning balandlik bo‘yicha normal taqsimotiga ega bo‘lgan bunday atmosfera standart atomsfera (SA) deb ataladi. Masalan, uskunalar (barometrik balandlik Ulchagich, shamol yo‘nalishi kursatkichi va bopщ.)ni shkalalash standart sharoitlar uchun amalga oshiriladi. Keyin ularga real sharoitlarning standart sharoitlardan chetlanishini hisobga oluvchi tuzatmalar kiritiladi. Xalqaro fukaro aviatsiyasi tashkiloti (XFAT) standartiga deyarli mos keluvchi «Standart atmosfera. Parametrlar» (GOST 4401-81) standart atmosfera modeli 1981 yilda qabo‘l qilishgan. Bu standartda 2 km dan 80 km, ayrim parametrlar uchun esa 1200 km gacha qatlamda havo harorati, bosimi va zichligi, tovush tezligi, dinamik va kinematik kovushkoklik, issiqlik o‘tkazuvchanlik, atmosferaning vertikal masshtabi, zarralar konsentratsiyasi, zarralarning o‘rtacha tezligi, ularning tuknashish chastotasi, o‘rtacha erkin yugirish masofasi kabi kattaliklarning balandlik bo‘yicha taqsimoti keltirilgan. Dengiz satxddagi havo harorati va bosimi mos ravishda 288,15 K (15,15°C) va 1013,25 gPa, erkin tushish tezlanishi 9,80665 m/s 2 ga teng deb qabo‘l qilishgan. Haroratning balandlik bo‘yicha taqsimoti atmosfera qatlamlarining xdr biri (troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera va ekzosfera) uchun geopotensial balandlikning chizikli funksiyasi sifatida hisoblangan. Har bir qatlamdagi vertikal gradient uning shu qatlamdagi o‘rtacha qiymatiga mos keladi. Bosim tak;simoti barometrik formula bo‘yicha izotermik va politrop atmosferalar uchun hisoblangan. Havo zichligi holat tenglamasi bo‘yicha aniqlangan. Standart atmosferaning asosiy modelidan tashqari, bir nechta yordamchi modellar xam ishlab chikilgan. 30°, 45°, 60° va 80° kengliklar uchun kish (dekabr-yanvar) va yoz (iyun-iyul)ga aloxdda, 15° kenglik uchun esa butun yil uchun modellar mavjud. Atmosfera bosimining fazodagi taqsimoti barik maydon deb ataladi. Fazodagi xdr bir nuktada havo bosimi muayyan son qiymati bilan xarakterlanadi. Atmosfera bosimi va barik maydon skalyar kattaliklar. Ular yuzada qiymati bir xil bo‘lgan chiziklar - izobaralar va fazoda qiymati bir xil bo‘lgan sirtlar - izobarik sirtlar bilan tavsiflanadi. Izobarik sirtlar satx sirtlariga nisbatan kiya joylashgan va shu sababli vaqtning xar bir momentida izobarik sirtlarning nuktalari dengiz satxdga nisbatan turli balandliklarda 27 bo‘ladi. Atmosfera bosimi vak? o‘tishi bilan uzluksiz o‘zgarganligi sababli izobarik sirtlarning joylashishi xam O‘zgaradi. Barik (va termik) maydonning o‘zgarishlarini kuzatish uchun xar kuni radiozond ma’lumotlariga asosan izobarik sirtlarning topografiya kartalari - barik topografiya (BT) kartalari tuziladi. Izobarik sirtlarning dengiz satxiga nisbatan balandlikla- ri geometrik uzunlik birliklarida emas, balki geopotensial metrlarda (gp.m) o‘lchaadi. Geopotensial tushunchasini kiritamiz. Geopotensial F* deb, ogirlik kuchi maydonida birlik havo massasini boshlangich satxdan (odatda dengiz satxdsan) ma’lum satxgacha kutarish uchun bajarish kerak bo‘lgan ishga aytiladi. bu yerda g - erkin tushish tezlanishi, z - nuktaning dengiz satxdg balandligi. Geopotensialning o‘lchov birligi J/kg. Geopotensial balandlik F - geopotensialning normal er* tushish tezlanishiga (£0=9,81 m/sek 2 ) nisbatidir: Bu yerdan kurib turibmizki, geopotensial balandlik oddiy g metrik balandlikka teng ekan, uning birligi uzunlik birligid* Barometrik formulalarga (masalan, real atmosfera uch; geopotensial balandlikni kiritamiz. U holda (3.32) form; quyidagi ko‘rinishda yoziladi: (3.4 (3.41) formulaning (3.32) ga nisbatan afzalligi shundaki dan F ga o‘tish yuli bilan uni keltirib chikarishda g sh balandlikka bog‘likligi hisobga olinadi. Mutlak, barik topografiya (MT) kartalariga muayyan v; momentida turli stansiyalardagi muayyan izobarik sirtning den satxiga nisbatan balandliklari tushiriladi. Izobarik sirpn dengiz satxiga nisbatan balandligi uning mutlas geopotenщ balandligi F/. deb ataladi. (3.41) formuladan ( 3 . 4 ekanligi kelib chikadi. (3.4 28 Kurib turibmizki, mutlak geopotensial balandlik F R den satxidagi R 0 bosimga va dengiz satxi va ko‘rilayotgan izobarik ci orasidagi havo qatlamining t yu O‘rtacha haroratiga bog‘lik. MT kartalarida geopotensialning bir xil qiymatlarga bo‘lgan nuktalarini tutashtiruvchi izogipsa deb ataluvchi Chiziku o‘tkaziladi (odatda xar 40 gpm dan). iklonlarda izobarik sirtlar botik, antisiklonlarda — kavarik, shakl ko‘rinishida bo‘ladi. Shu sababli MT kartalarida siklon va antisiklonlar mos ravishda markazlarida mutlak geopotensial balandlikning eng kichik va eng katta qiymatli yopis izogipsalari bilan tavsiflanadi. Nisbiy barik topografiya (NT) kartalariga nisbiy balandliklar qiymatlari tushiriladi. Ular bir izobarik sirtning (R 2 ) boshqasiga (Pi) nisbatan gp.m larda ifodalangan balandligini kursatadi. Adiabatik jarayon Havo zarrasi haroratining o‘zgarishi atrof-muhit bilan issislik almashinmasdan sodir bo‘lishi mumkin. Bunday jarayon adiabatik jarayon deyiladi. Real sharoitlarda hyech kdysi havo massasi atrof-muxdtning issiqdik ta’siridan to‘la izolyatsiyalangan bo‘lmaydi. Agar atmosfera jarayoni yetarlicha tez sodir bo‘lsa va bu vaqt ichidagi issiqdik almashinuvi e’tiborga olmaydigan darajada kichik bo‘lsa, yetarlicha aniqlik bilan jarayonni adiabatik deb hisoblash mumkin. Bunday jarayon uchun dq=0. Quruq yoki nam tuyikmagan havoda sodir bo‘layotgan adiabatik jarayonni kurib chiqamiz. Bunday jarayon surus adiabatik jarayon deyiladi. Bu holda (4.8) tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi: (4.11) (4.11) tenglama differensial ko‘rinishdagi adiabatik jarayon tenglamasidir. Adiabatik jarayonda tashqi bosim kuchlariga kdrshi ish fakat ichki energiya hisobiga bajariladi. Agar ish musbat, ya’ni kengayish yuz bersa (o‘s>0), zarraning ichki energiyasi kamayadi (dTjO), va aksincha, havo zarrasining sikiligaida (dVi<0) uning ichki energiyasi ortadi (dTp-O). Havo zarrasining ko‘tarilishida uning hajmi ortadi (d i g >0), bosimi esa kamayadi (dP<0). (4.11) ifodadan bunday sharoitda havo zarrasining harorati doimo kamayishi (dT<0) kelib chikadi. Download 3.18 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling