PAN WYKŁADU Sooby ohoznia o tanu naynia Poy związan z uhm ionowym 1 /5
Poęzniki Saby, Chat 5 C&W, Chat 4 &Y, Chat /5
EMODYNAMIKA ZWIĄZANA Z UCHEM PIONOWYM Położni unktu konnaji C (iftin onnation ) Zminność tmatuy unktu oy zy zmizzaniu zątki owitza w ioni Po uo-aiabatyzny Gaint wiotno-aiabatyzny Woa konnowana w oi uo-aiabatyznym Powtawani ou 3 /5
4 /5 Jśi zątka owitza zmizza ię w ioni, to w u utzymania ównowai mhaniznj mui otoować woj iśnini o iśninia w otozniu (ozężani ub komja). Ua zmiani jj nia wwnętzna, a zatm tmatua, o owouj zmianę iśninia ay nayonj. Pzy założniu, ż ont: 0 0 1 1 n Poizymy jak zminia ię tounk zmizania a tanu naynia: 0 0 0, ε ε 0 0 0 1 1 x o o Stounk zmizania a tanu naynia ośni kiy iśnini maj (zyi z wzotm wyokośi), jnakż wkła złonu związano z tmatuą jt zważająy. Poniważ tmatua zazwyzaj maj z wyokośią, to tounk zmizania a tanu naynia maj z wyokośią. Ćwiznia Nayować zminność z wyokośią a óżnyh ofii tmatuy
iftin onnation 5 /5
ozważmy zątkę wiotno owitza wznoząą ię w óę w taki konwkji tmiznj. W waunkah ninayonyh < W taki wznoznia zątka wykonuj aę związaną z ozężanim na kozt nii wwnętznj. Obniża ię tmatua zątki zoni z aintm uhoaiabatyznym Γ. W związku z akim tmatuy maj tounk zmizania a tanu naynia. z Δ(z) (z) (z) Stounk zmizania w ząt i tmatua otnjana θ ozotają tał. Poziom na któym nazywa ię C (iftin onnation ). C finiuj otawę hmu konwkyjnyh, któ ą zaian owitzm z owizhni zimi. C 0 Poniżj C zahowani zątki moż być oian om aiabatyznym, yż kaa zaowa uhu ionowo (~minut a konwkji umuu i ~ni a innyh ozajów konwkji) jt mała w oównaniu z zam haaktytyznym a tanfu ominiowania. 6 /5
Położni C Kiy owitz ozęża ię aiabatyzni i ohłaza ośni jo wiotność wzęna (f), yż maj tmatua i zmnijza ię tounk zmizania a tanu naynia. Znajźmy wółzęn unktu C (, ) w któym owitz oiąa tan naynia. f n f n n ( n f ) ( n) ( n ) Pawo Datona mówi, ż iśnini mizaniny azów jt ówn umi ih iśniń zątkowyh. m V m, V Zatm (n)(n). V m m i i i V m i i i, V i i m V i i i I zaaa tmoynamiki a ou aiabatyzno w języku ntaii. ( n ) ( n ) ( n ) ( n ) 7 /5
( n f ) ( n) ( n ) n n ( n f ) ( n ) ( n ) ównani Cauiua- Cayona ( n ) ( n ) Sałkujmy to ównani o waunków ozątkowyh (f,) o tanu naynia (1, ), zakłaamy, ż ont 1 f n ( ʹ n f ) ( n ʹ) f n ε + ε 1 ównani to można ozwiązać numyzni w u wyznaznia, zyi tmatuy a któj owitz oiąa tan naynia. Ciśnini w unki naynia można oizyć z ównania aiabaty: 1 8 /5
Pzybiżon i otz ozwiązani zotało oan zz Botona, 1980. Boton, D., 1980:h omutation of quiant otntia tmatu. Mon. Wath., 108, 1046-1053. f 0,1 0-16 815 0,1 10-7 806 0,1 0 797 0,1 30 10 788 1 + 55, 1 n f 55 840 [ ] K 0,3 0-8 896 0,3 10 1 891 0,3 0 10 886 0,3 30 19 880 0,5 0-5 938 0,5 10 5 935 0,5 0 14 93 0,5 30 4 99 0,7 0-3 968 0,7 10 7 966 0,7 0 17 964 0,7 30 7 96 Ćwiznia ozwiązać numyzni ównani, wyizyć i oównać z ozwiązanim zybiżonym 9 /5
Zminność z wyokośią 10 /5
W zai aiabatyzno ohłazania związano z uhm ionowym o óy tounk zmizania ay wonj ozotaj tały aż o oiąnięia tanu naynia. Jnak tmatua unktu oy wono maj w taki zmnijzania ię iśninia. Poizymy jak zminia ię tmatua unktu oy w zai ionowo uhu ninayonj aiabatyznj zątki owitza. matua unktu oy łnia ównani. n ównani hyotatyki. Z awa Datona mamy: nn ρz n z, z, n z ównani Cauiua-Cayona: ε z ε z ε z Γ ε ε 80 1004 0.166 1 / 6 6 0.6.501 10 300 11 /5
Da tyowyh waunków w atmofz /z wynoi w zybiżniu 1/6 aintu uhoaiabatyzno. W unki naynia jt ówn (a zatm ). iftin onnation (C), z oowiaa watośi. ównani oiują aint z można ziać w języku fiytu unktu oy: - Γ ε z Γ + z ε 1 z ε ( ) Γ Γ Sałkujmy to ównani o waunków ozątkowyh (z,- ) ównyh (0, 0-0 ) o tanu naynia (z,0) 0 ( 0 0 z ) 1 ε 0 Γz Pzybiżona otać ozwiązania (zakłaają, ż /z -1/6Γ ): z ( ) ( ) 0.1 0 0 km Wyokość C tanowi ob ozaowani wyokośi otawy hmu, któ twozą ię w wyniku aiabatyzno wznoznia owitza. Ćwiznia Poównać ozwiązani śił z zybiżonym 1 /5
POCES PSEUDO- ADIABAYCZNY Gaint wiotno-aiabatyzny Woa konnowana w oi uo-aiabatyznym 13 /5
Paa związana z ozężanim w wyniku uhu wznoząo zahozi na ty zybko, ż zływ iła o/z otoznia jt zanibywany. Jśi oa ni wyaa z zątki, to ukła moż być taktowany jako zamknięty. Zahowani zątki owyżj C moż być oian ozz owaany o aiabatyzny. Po tn bazo łabo zaży o wikośi fazy konnowanj (tzn. jak uża zęść ntaii ukłau jt w fazi konnowanj). Faza konnowana jt obna tyko w śaowyh iośiah w ukłazi; zmiana jj iośi niotzbni komikuj oi zahowania ukłau w waunkah naynia. Stouj ię zybiżni Po uo-aiabatyzny: otwaty ukła, w któym faza konnowana jt natyhmiat uuwana (oawana) o (z) tym jak owtani (znikni). 14 /5
Po uo-aiabatyzny moż być kontuowany z wóh taów: 1. Owaan nayon aiabatyzn ozężani (ężani) owoują oukję (znikani) fazy konnowanj oaz wyziani (obiani) iła utajono zmiany fazowj. Uunięi (oani) fazy konnowanj 15 /5
GADIEN WIGONO- ADIABAYCZNY 16 /5
Entoia a owitza wiotno ( + ) A t n n + + Da owitza ni zawiająo woy, w któym aa wona jt nayona ównan zyjmuj otać: n n + + nθ 0 θ Po zmiany fazy zahozi w oób aiabatyzny i owaany, zatm 0 nθ n n nθ ównani oiuj zmianę tmatuy otnjanj związaną z tanfomają woy. Zmnijzani (jak zy wznozniu w óę i hłozniu związanym z ozężanim) owouj wzot θ. Wzot (oaani w ół i ozwani w wyniku ężania) owouj zmnijzani θ. 17 /5
( + ) t n n + + A Jśi aa wona jt nayona i w ównowaz w woą, to A 0 + t n n + + + ( ) n + + n V m V + / V mn n n + + m n n ( + + ) + n n + + ( ) n n n ( + + + ) ( + ) n n + n n + n n + 18 /5
Poizymy zmianę tmatuy z wyokośią (/z) a ou aiabatyzno, (.0) w któym aa wona jt ta w tani naynia. ównani hyotatyki: z ρ n z Stounk zmizania a tanu naynia: ε ( + ) n n + 0 z n n + 1 z + + + z 19 /5
0 /5 z z z + + + + 1 n n 0 z n z z ε + + + + 1 1 1 1 z z ε Γ Γ Gaint wiotno-aiabatyzny
1 + Γ Γ ε 1 + Gaint wiotno-aiabatyzny zminia ię z wyokośią. (ºC) Γ <Γ (hpa) 1000 700 500-30 9. 9.0 8.7-0 8.6 8. 7.8-10 7.7 7.1 6.4 0 6.5 5.8 5.1 10 5.3 4.6 4.0 0 4.3 3.7 3.3 Mianownik (MIAN) w tym wyażniu jt zawz więkzy o iznika (ICZ): ICZ 1 + ε MIAN 1 + A ICZ 1 + A ε MIAN 1 + A ε 6 0.6.501 10 1004 80 5.5 1 /5
Woa konnowana w oi aiabatyznym ównani ntaii a aiabatyzno ou w zamkniętym ukłazi: owitz, aa wona, woa 0 + + z z + z ( Γ Γ )z Γ z, Γ z Ćwiznia C&W y. 6.5 Poizyć iość woy konnowanj w oi aiabatyznym /5
Iość woy konnowanj w taki ou aiabatyzno ośni z wyokośią owyżj otawy hmuy oaz ośni waz z wzotm tmatuy zy otawi hmuy. Da łytkih hmu (ubość ni zkazająa ok. 300m, n. hmuy tyu tatoumuu) można założyć, ż zawatość woy konnowanj w hmuz zaży iniowo o wyokośi ona otawę hmuy, zi wółzynnik oojonanośi okśa zybkość konaji i jt w iwzym zybiżniu tały (zaży o tmatuy i iśninia zy otawi hmuy). WC w(, ) h 3 /5
N50 m -3 H ba 178 m N55 m -3 H ba 844 m 180m 153m 140m 119m 100m 85m 60m 51m 0m 17m w 1,9 10 3 m 4 w 10 3 m 4 4 /5
w 1,7 10 3 m 4 5 /5