Збекистон республикаси олий

Download 4.48 Mb.

bet	18/57
Sana	28.10.2023
Hajmi	4.48 Mb.
	#1728675

1 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 ... 57

Bog'liq
2 5390885629582119080

Ҳўлланган термометрнинг потенциал ҳарорати (⁹^,) ҳам шундай консерватив характеристика ҳисобланади . Бу ҳарорат нам зарра z_kконденсация сатҳидан Р₀=1000 гПа сатҳга нам адиабатик туширилганда қабул қиладиган ҳароратдир (7-расм).
^4.6.^Ко^{нвекция.}^Ҳ^аво^{заррасининг}^қ^уру^қ^{адиабатик}^ва^нам^{адиабатик}
^x^арака^тига^{нисбатан}^{атмосферанинг}^{стратификацияси}
Умумий ҳолда конвекция – бу тартибсиз оқимлар ёки “пуфаклар” ёки “термиклар” шаклланиши билан ифодаланувчи ҳаво массаларининг юқорилама ҳаракатидир . Конвекциянинг ҳосил бўлиш сабабларига кўра фақат Архимед кучи таъсирида ҳосил бўлувчи эркин (соф термик) ва мажбурий (ёки динамик) конвекциялар фарқланади . Реал шароитларда ер сирти термик жиҳатдан бир жинсли бўлмайди . Шунинг учун атмосферада конвектив элементларнинг кўпроқ ёки камроқ тўғри фазовий тақсимотига эга бўлган бир жинсли бўлмаган конвекция юзага келади .
^Эрки^н^{(термик) конвекциянинг юзага келиш шартларини}^қ^ўриб
^чи^қ^{амиз . Вертикал}^ҳ^{аракатланаётган}^ҳ^аво^{заррасининг бирлик}^ҳ^ажмига
^{иккита куч таъсир кўрсатади: пастга йўналган о}^ғ^{ирлик кучи}^pⁱ^g^{ва ю}^қ^ориг^а
^й^{ўналган си}^қ^{иб чи}^қ^{арувчи Архимед кучи}^p^е^g^{. Бу кучларнинг тенг таъсир}
_{этувчис}_и^g⁽^p^e^-^pⁱ⁾_{сузувчанлик}_кучи_{деб аталади .}
Ньютоннинг иккинчи қонунига мувофиқ, бу бирлик ҳаво ҳажмининг тезланиши қуйидагича бўлади:

⁼^g^,^(4.30)
бу ерда g – эркин тушиш тезланиши, p_iва p_eмос равишда ҳаво зарраси ва атрофдаги ҳавонинг зичлиги .
Зичликни ҳолат тенгламасидан алмаштириб, қуйидагини ҳосил қиламиз:

^{2 -}^қ^уру^қ^{адиабата .}^ҳ^{олатдан}^қ^{анчалик узо}^қ^{лашса, унинг}

_d²_z

dt ²

= g

^Ti ^一^Te
^T_e

⁽^4.31)

⁽^{4.31) тенглама}^{конвекция}^{тезланиши}^{тенгламаси}^{дейилади .}
Агар Т_i-Т_e>0 бўлса, конвекция тезланиши ҳам мусбат бўлади ва зарра юқорига кўтарила бошлайди . Аксинча, агар зарра ҳарорати атрофдаги ҳаво ҳароратидан кичик бўлса, конвекция тезланиши манфий ва зарра пастга ҳаракатланади . Агар зарра ва атрофдаги ҳаво ҳарорати бир хил бўлса, у ҳолда тезланиш бўлмайди .
Т_еҳарорат ва бошқа метеорологик катталикларнинг баландлик бўйича тақсимоти атмосфера стратификацияси дейилади . Умумий ҳолда кўпчилик омилларнинг таъсири натижасида атмосферада ҳароратнинг вертикал тақсимоти етарлича мураккаб ва хилма-хил бўлиши мумкин .
^Ҳ^{аво за}^р^{раси атрофидаги}^Т^е^ҳ^{ароратнинг турли}^қ^{атламлардаги}
^?^Te тақсимоти ҳароратнинг вертикал градиенти ^Y^{= 一}^?^zбилан характерланади .
^А^{тмосферанинг бирон бир сат}^ҳ^ида^ҳ^{аво заррасини ажратиб оламиз ва}
уни бошланғич ҳолатдан юқорига ёки пастга ҳаракатлантирамиз . Зарра атрофдаги ҳавонинг ҳолатига иссиқлик таъсирини ўтказмаслиги учун уни адиабатик ҳаракатлантиришимиз лозим . Зарра ҳарорати Т_iнинг ўзгариши қуруқ адиабатик градиент Y_ақиймати билан характерланади . Атмосферада ҳароратнинг баландлик бўйича тақсимланишининг учта ҳар хил ҳоллари учун Y ва Y_акатталикларни таққослаймиз .
а . Градиент Y>Y_а. Атмосферада ўта адиабатик градиент кузатилади . Бошланғич z₀сатҳда зарра ҳарорати атрофдаги ҳаво ҳароратига тенг, яъни T_i₀=Т_e0деб ҳисоблаймиз . Заррани z₂сатҳга кўтариб, мувозанат ҳолатидан чиқарамиз . Бу ерда зарра ҳарорати атмосфера ҳароратидан юқори бўлади: T_i₂>Т_e2. (4.31) ифодага мувофиқ зарра бу сатҳда мусбат тезланиш олади (10-расм).
Заррани T_i<Т_eбўлган z₁сатҳга туширамиз . Зарра пастга йўналган тезланиш олади .
¹
¹^–^{стратификация эгри чизи}^ғ^и,^{олади . Шу билан бирга зарра бошлан}^ғ^ич
^0-р_к_е_л^._т_и_ри_б_чи_қ_ариш_г_а_д_ои_р^р^ини^ҳ^арак^аткка^йў^н^а^л^и^ш^и^д^а^г^иарра^т^е^з^ла^н^и^ш^ни

тезланиши ва тезлиги шунчалик катта бўлади . Зарранинг бундай ҳолати нотурғун ҳолат дейилади, Y>Y_абўлгандаги атмосфера стратификацияси эса KуруK нотурғун стратификация деб юритилади .

б . Градиент Y=Y_а. Атмосферада ҳарорат баландлик бўйича 1。С/100 м га камаяди . Бу ҳолатда уччала сатҳда ҳам:
^Tⁱ⁰^=Т^e0^,^Tⁱ¹^=Т^e1^,^Tⁱ²^=Т^e²^{бўлади .}
Демак, зарра қайси сатҳда бўлмасин унинг тезланиши доим нолга тенг. Y=Y_абўлгандаги атмосферанинг термик ҳолати KуруK бефарK (ёки мувозанат) стратификация деб юритилади .
в . Градиент Yа. Атмосферада ҳарорат баландлик бўйича 1。С/100м дан секинроқ камаяди . Бу ҳолда z₂сатҳда T_i2<Т_e2шарт бажарилади ва зарра манфий тезланиш олади, яъни ўзининг бошланғич ҳолатига томон ҳаракатланади . z₁сатҳда эса, аксинча T_i1>Т_e1бўлади ва зарра бошланғич ҳолатига қайтишда мусбат тезланиш олади .
Шундай қилиб, бу ҳолда зарра бошланғич сатҳдан қайси томонга силжитилганидан қатъий-назар, унга ўтказилаётган таъсир тўхтатилганидан сўнг доим ўзининг бошланғич ҳолатига қайтади . Yабўлгандаги атмосфера стратификацияси KуруK турғун стратификация деб юритилади .
Юқорида нам адиабатик градиент доим қуруқ адиабатик градиентдан кичик бўлиши аниқланган эди . Шунинг учун, қуруқ адиабатик ва нам адиабатик ҳаракатга нисбатан атмосфера стратификациясининг қуйидаги беш кўриниши мавжуд бўлади:
а) ^Y^>Ya ^>^Y- қуруқ ва нам нотурғун ёки мутлақ нотурғун; б) ^Y⁼Ya ^>^Y- қуруқ бефарқ ва нам нотурғун;
в) Ya ^>^Y^>^Y- қуруқ турғун ва нам нотурғун;
г) Ya ^>^Y⁼^Y- қуруқ турғун ва нам бефарқ;
д) Ya ^>^Y^>^Y- қуруқ ва нам турғун ёки мутлақ турғун стратификация .
Атмосфера стратификациясининг турли кўринишларида потенциал ҳароратнинг баландлик бўйича тақсимланишини кўриб чиқамиз . Бунинг учун (4.18) формулани логарифмлаймиз ва баландлик бўйича ҳосила оламиз:

¹^?⁹¹^?^T^Rq ^?^P
^{=

9 ?z T ?z c P ?z ^,}^一
^p

⁽^4.32)

бунда атмосферадаги жараённи қараётганимиз учун « i» индексни тушириб қолдирамиз . Статика тенгламасидан фойдаланиб (4.32) ни ўзгартирамиз:
⁼⁽Ya ^一^Y⁾(4.33)
(4.33) формуладан қуруқ нотурғун (Y>Y_а) стратификацияда <0, қуруқ бефарқ (Y=Y_а) стратификацияда =0, қуруқ турғун (Yа) стратификацияда >0 эканлиги келиб чиқади .

^4.7.^{Стратификациянинг}^{суткалик}^{ўзгариши.}^Ҳ^аво^{массаларининг}
^стра^т^{ификацияси}
Сутка давомида атмосферанинг стратификацияси ўзгаради . Қуруқликда, тупроқ сирти ҳароратининг суткалик юриши катта бўлган шароитларда (айниқса ёзда), кундузи ҳавонинг пастки қатламлари тупроқдан катта иссиқлик олади ва вертикал ҳарорат градиентлари ортади . Ер яқини қатламида бу градиентлар қуруқ адиабатик градиентдан анча катта бўлиши мумкин . Шундай қилиб, атмосфера стратификацияси нотурғун бўлади ва конвекция пайдо бўлади .
Стратификациянинг нотурғунлиги каби конвекция ҳам тушда ва тушдан кейинги дастлабки соатларда айниқса катта бўлади . Шунинг учун конвекция билан боғлиқ бўлган тўп-тўп булутлар айнан тушдан сўнг максимал ривожланишга эга бўладилар . Кечга томон стратификация турғунлашади, ҳавонинг ерга яқин қатламлари тупроқдан совийди , тунги соатларда эса стратификация шунчалик турғун бўладики, ер яқинида ҳарорат инверсиялари, яъни тупроқ устидаги ҳаво ҳароратининг баландлик бўйича камайиши эмас, балки ортиши кузатилади . Конвекциянинг сутканинг бу вақтида сўниши ўз-ўзидан тушунарли .
Денгиз устида шароит бошқача бўлади . Денгиз сиртида ҳароратнинг суткалик юриши жуда кичик . Шунинг учун денгиз устида нотурғунликнинг сезиларли кундузги ортиши кузатилмайди . Демак, конвекциянинг ривожланишида тушдан кейинги максимум бўлмайди . Аксинча, денгиз устида стратификациянинг нотурғунлиги тунги соатларда бироз ортади . Бундай ҳолат денгиз сиртида тунда ҳарорат деярли кундузгидек қолиши, баландликларда – эркин атмосферада эса ҳавонинг нурланиши оқибатида тунда ҳароратнинг пасайиши билан боғлиқ . Шунинг учун денгиз устида тунда вертикал ҳарорат градиентлари бироз ортади ва конвекция жараёни кучаяди .
Термик хоссалари турлича бўлган ҳаво массалари стратификация шароитлари бўйича фарқланади .

Download 4.48 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:

1 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 ... 57