湿空气熵位温的定义:在 FIRE-I 飞行数据中的应用
大气与海洋物理
2014-02-27 v4 流体动力学
地球物理
摘要
湿熵位温(记为 )是根据湿空气的比熵解析定义的。 的表达式适用于干空气、水蒸气和可能的凝结水物种的一般混合。它验证了与湿熵相同的守恒性质,即使对于变化的干空气或总水含量也是如此。如果考虑干空气, 的湿公式等于干公式 ,并且它验证了适用于湿空气情况(包括饱和和未饱和情况)的新性质。针对几个层积云案例评估了 的精确和近似版本,特别是使用了飞机观测 FIRE-I 实验数据集。结果表明,在行星边界层 (PBL) 顶部, 没有(或只有很小)跃变。PBL 中的湿熵混合几乎是完全的,在晴空区和云区(包括夹卷区的最顶部)观测到的值相同。Randall-Deardorff CTEI 分析可以解释为湿熵混合判据。iso- 线绘制在斜温图 - 和守恒变量图上。所有这些性质可能为在云模式或混合过程中使用湿熵(或 )提供一些启示,其中海洋层积云被视为湿湍流的范例。
引用
@article{arxiv.1401.1097,
title = {Definition of a moist-air entropy potential temperature. Application to FIRE-I data flights},
author = {Pascal Marquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.1097},
year = {2014}
}
备注
43 pages / 17 Figures. Published in the Q. J. R. Meteorol. Soc. Volume 137, Issue 656, pages 768-791, April 2011 Part A. V1 to V4: three footnotes (p.9-19-31); arXiv references to next related papers (2012 / 2014); ... ; Paper on (Third-Law) moist-air enthalpy accepted in January 2014; correct typos, boxed equations in sections 4 and 8