模拟飓风的第三定律等熵分析
大气与海洋物理
2017-10-18 v4 流体动力学
地球物理
摘要
湿空气熵可用于分析并更好地理解大气环流或对流运动。等熵分析通常基于对不同相当位温的研究，这些位温均被假设为完全代表湿空气的熵。然而，在定义和计算湿空气绝对熵时，可以依赖统计物理或热力学第三定律，并研究相应的第三定律位温，其不同于先前那些位温。第三定律假设所有物质的最稳定晶态在趋近绝对零度时熵为零。本文表明，所有这些湿空气位温的定义方式对以下方面有很大影响：(i) 模拟飓风 DUMILE 的等熵线绘制；(ii) 为该飓风定义的蒸汽循环中计算的湿空气熵变；(iii) 为该飓风计算的等熵流函数分析；(iv) 为该蒸汽循环定义的热输入、功函数和效率的计算。湿空气熵是状态函数，等熵分析必须由局地湿空气条件完全确定。不同湿空气熵公式间观察到的巨大差异被解释为证明：湿空气大气运动的等熵分析必须通过采用由一般热力学定义的第三定律位温来实现。
引用
@article{arxiv.1704.06098,
title = {A Third-Law Isentropic Analysis of a Simulated Hurricane},
author = {Pascal Marquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.06098},
year = {2017}
}
备注
Paper published in the Journal of the Atmospheric Science (26 pages, 11 colour Figures, 7 Tables)