Изкачване на радиозонд за напреднали потребители или малко повече (кондензация) ниво!
Изкачване на радиозонд за напреднали потребители или: малко по-високо (кондензирано) ниво!
Преди да може да искате да хвърлите пистолета в зърното, защото може да не се броите сред напредналите ездачи, не се притеснявайте! Ако сте прочели и разбрали темата „структура“ от деня 3 юли 2020 г., вие сте добре подготвени. В статията по това време някои важни редове в така наречената диаграма Skew-T вече бяха обяснени, но няколко също толкова важни реда все още оставаха отворени.
Те включват напр. сухите и мокри адиабати. Това, което звучи изключително сложно, всъщност е относително просто: Те са просто линии, на които температурата намалява с определена стойност с надморска височина. За сухите адиабати (тъмночервени, плътни, леко извити линии отдолу вдясно нагоре вляво) това намаление е 1 градус на 100 м; за мокри адиабати (зелени, плътни, леко извити линии отдолу нагоре вляво) това намаление е 0,65 градуса на 100 м.
Като цяло може да се каже, че температурата на въздуха се охлажда с 1 градус на 100 м, докато се изкачва, докато вече не може да „задържа“ водната пара в него. След това въздухът се насища и в резултат се образуват облаци, като енергията се отделя под формата на топлина. В резултат охлаждането на въздуха се забавя, тъй като продължава да се покачва и е само 0,65 градуса на 100 m.
Нека прехвърлим това в нашата диаграма Skew-T. Когато въздухът се издигне от земята, температурата му първоначално ще се движи нагоре по (въображаемите) сухи адиабати, които започват оттам, преди да скочи до (въображаемото) пресичане на мокри адиабати от началото на образуването на облака (съответства на кривите на синьото изкачване 1 и 2 в приложена графика). Думата „въображаем“ вече показва, че сухите и мокри адиабати, показани стандартно на диаграмата - както и при всички останали редове - са чисто ориентировъчни. Те улесняват малко черпенето на съответните сухи и мокри адиабати за разглеждания случай.
Последната група линии, която сега ни е необходима, за да можем да определим например височината, от която облаците могат да се образуват в местоположението на радиозонда, включват линиите със същото съотношение на смесване на насищане. Това са зелените, пунктирани линии, които минават от долния ляв ъгъл в горния десен ъгъл. Съотношението на смесване на насищане показва максималното количество водна пара в грамове, което един килограм сух въздух би могъл да поеме, преди да настъпи насищане, т.е. образуване на облак (зелени цифри в долната част на графиката).
При начална температура от 25 градуса тя може да бъде макс. Абсорбирайте 20 g водна пара (винаги на база един килограм сух въздух), преди да се образуват облаци. Сега се стига до точката на оросяване на въздуха при излитане. Ако това е например 15 градуса, това означава, че въздухът вече има около 10 g водна пара и следователно се нуждае само от 10 g водна пара, за да бъде "пълен".
Основата на облака с въздух, "принуден" да се издигне (известен също като ниво на кондензация на кота или накратко HKN), сега се получава от пресичането на сухите адиабати въз основа на началната температура на въздуха с линията със същото съотношение на смесване на насищане на базата на началната точка на оросяване на въздуха. В тази точка на пресичане въздухът се охлади до такава степен, че може да побере толкова водна пара, колкото беше в началото.
HKN предоставя важна основа за по-нататъшни анализи. Например, той може да се използва за определяне на така нареченото ниво на свободна конвекция (накратко: NFK). От тази височина нататък въздухът, който преди това се е издигал само под налягане, автоматично ще продължи да излиза нагоре. В една от следващите теми за деня ще прочетете защо е така и как можете да го използвате, за да изведете потенциалното енергийно съдържание на въздушната маса.
Dipl.-Met. Тобиас Райнарц
Германска метеорологична служба
Център за прогнози и консултации
Офенбах, 24 юли 2020 г.