中性稳定度
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大气
否则就是在强词夺理地拼凑结果,同时由于真实大气中的影响因素众多导致中性稳定度大气的垂向温度递减率变化范围较大导致这个问题迟迟没有在实际观测中发现。
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因此,一个自然而然的逻辑就是:既然在大气稳定度的相关证明中,可以使用气团的虚拟孤立隔绝假设,那么我们为何不可以在推导中性稳定度的大气的干绝热递减率的时候也用这个方法呢(而且把这个方法用到极致,即同时考虑热隔绝和体积功交换的隔绝,因为对于理想气体而言,在其状态的模拟分析中,只要其满足能量守恒原理且符合理想气体状态方程的约束,是可以任意地指定其压强和体积的变化方式的)?
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因此,不仅应该可以拿中性稳定度大气的垂向温度递减率去判断不稳定大气中的大尺度气团的稳定性,同样可以用于去判断不稳定大气中的微小气团的稳定性,在这个分析过程中是不应该存在所谓的临界尺度的。
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在实际大气观测中经常可以观测到0.98度每百米的温降分布,但问题是,常见的大气实际上是比较稳定的大气,而不是中性稳定度的大气,更不是处于不稳定的稳定度的大气。
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对于非常稳定的大气来说,中性稳定度大气的垂向温度递减率这个标准应该不仅可以拿来进行非常稳定的大气里的厘米级和米级气团的稳定度的判断,应该同样可以用于非常稳定的毫微米及以上的这种微小气团的是否稳定的稳定度判断,而不应该出现此时对于微米级左右的微小气团的稳定度判断失效的现象。
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我认为,一个更加简洁的思路是:处于中性稳定度大气应该指的是,该大气中的任意一个气团在任何一次随机的轻微垂直升降过程中,由于垂向变化导致的势能变化正好与周围大气同等高度处的温度变化所导致的内能的变化相等,即该气团只需要与重力场进行能量交换而不需要与周围大气进行热交换和功交换,呈现出随遇平衡的特征,那么这种垂向温度递减率分布的大气就是中性稳定度的。
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更加重要的是,做双隔绝这个假设的目的,不是要真的说明在真实的大气中会发生这样的过程,而是为了证明,为何垂向温度递减率大大小于中性稳定度的大气的垂向温度递减率的大气,其垂向运动特征是非常稳定的死沉的大气,即,这个假设为的是证明,即使这种大气中有某个或某些任意尺寸的气团偶然发生了垂向运动扰动,也会立即返回起始位置,因此是非常稳定的大气。
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