干空气的状态方程演示课件.ppt

单击此编处辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,上次课重要内容,：,1.,大气成分,2.,大气垂直分层,3.,理想气体的状态方程,本次课主要内容：,1.,大气状态方程,2.,静力学方程,2024/12/2 周一,1,二干空气的状态方程,（,1-9,）,干空气的分子量：,比气体常数：,代入（,1-8,）得干空气的状态方程：,（,1-10,）,2024/12/2 周一,2,三水汽的状态方程,水汽的分子量：,水汽的比气体常数：,水汽的状态方程：,（,1-12,）,或,2024/12/2 周一,3,四湿空气的状态方程,1.,方程,湿空气的气压：,湿空气的密度：,2024/12/2 周一,4,由空气的状态方程（,1-10,）式得：,由水汽的状态方程（,1-12,）式得：,湿空气的密度为上两式之和：,（,1-15,）,2024/12/2 周一,5,令：为虚温,（,1-17,）,湿空气的状态方程：（,1-18,）,2024/12/2 周一,6,2.虚温,（,1,）定义,与湿空气同气压同密度的干空气的温度。,（,2,）虚温部分反映了湿空气中的水汽效应,2024/12/2 周一,7,虚温和实际温度之差为,(1-19),水汽越多虚温越高，虚温一般比气温高。,2024/12/2 周一,8,引入目的：,2024/12/2 周一,9,第四节 大气静力学方程及其应用,一大气静力学方程,1,表达式,假设：大气在垂直方向是静止状态，水平,方向无压力差。,2024/12/2 周一,10,空气微团,(1-23),(1-24),（,1-22,）为大气静力学方程。,两力的平衡称为静力平衡。,2024/12/2 周一,11,2.,物理意义,（,1,）当单位体积的气块处于静力平衡,时，所受的净压力与重量相等。,（,2,）,气压随高度增加而减小,（,3,）,气压随高度变化的快慢与气压成正比，,与温度成反比。,2024/12/2 周一,12,二单位气压高度差（气压阶）,1,公式,（,1-25,）,表示气压每改变单位,hpa,所需上升或下降的高度,反映了静力平衡条件下，气压随高度变化快慢程度。,将大气状态方程代入（,1-25,）,（,1-26,）,2024/12/2 周一,13,将常数 代入（,1-26,）得：,（,1-27,）,t,为气层平均气温,2,讨论,2024/12/2 周一,14,2,讨论,(1),，与密度成反比（,图,1,）,实际大气中,随高度减小,单位气压高度差随高度的增加而增大。（,图,2,）,2024/12/2 周一,15,（,2,）,h,与气压成反比与温度成正比。,如,p,一定,T,高，,h,大，单位气压高度差大，气压随高度变化慢。,T,低，,h,小，单位气压高度差小，气压随高度变化快。,同高度相比，暖空气一侧气压比冷空气一侧高。,(,图,3,）,2024/12/2 周一,16,图1,999hpa,1000hpa,h,大,h,小,大,小,2024/12/2 周一,17,图2,2024/12/2 周一,18,图3,999hpa,低于,999hpa,h,大,h,小,1000hpa,暖 冷,990hpa,A,B,2024/12/2 周一,19,三压高公式,1,公式,将（,1-24,）式变形,积分,p16(1-281),(1-292),2.,意义,气压随高度增加呈指数减小，厚度一定，减小的速度快慢与 有关。,2024/12/2 周一,20,3,应用,要了解某气层 气压随高度,的变化情况，可积分,（,1-32,）,2024/12/2 周一,21,将自然对数换成常用对数，并常数的值带入（,1-32,）式得,(1-33),2024/12/2 周一,22,例 已知：,代人公式（,1-25,）就可以求出,P,2,，气层中气压随高度的变化情况就知道了。,或已知：,已知气压求高度，或已知高度求气压。（,1-25,）称之为压（测）高公式。,2024/12/2 周一,23,