Del 5 - Temperatur skiktning Flashcards
Vad innebär en adiabtisk temperaturförändring?
Adiabatisk process = inget värmeutbyte sker med omgivningen.
Temperaturförändring sker endast genom kompression (uppvärmning) eller expansion (avkylning).
Hur påverkar densiteten luftvolymens vertikala rörelse relativt till luft temperatur?
Varm ‘’ lätt’’ luft - Flyter upp
Kall ‘‘tung’’ luft - Sjunker ner
Hur beter sig ett luft-paket när den:
- Stiger uppåt?
- Sjunker nedåt?
- När luft tvingas uppåt expanderar den och temperaturen sjunker.
- När luft tvingas nedåt komprimerar den och temperaturen stiger.
Vad är den TORR-ADAIBATISKA temperaturavtagandet?
10C/km
Här sker ingen kondensation av vattenånga delvis RF < 100%
Inte samma sak som enviromental lapse rate (=atmosfärs skiktning)
När följer temperatur avtagandet
torr-diabaten?
När luftpaketet är under kondensationsnivån.
När följer temperatur avtagandet fukt-diabaten? och hur mycket ligger den på?
När luftpaketet är över kondensationsnivån.
medel 6C/km
varierar från 4-9C/km beroende på mängd ånga som kondenserar.
Vad gör att luftpaketet kan lyftas upp?
Kondensation frigör latent värmeenergi och luft paketet värms.
Är torradibatiska temperatur avtagandet mindre eller större än fuktadiabatiska temperatur avtagandet?
Större!
10C/km > 6C/km
Vad är en hävnings kurva?
Beskriver hur temperaturen i ett luftpaket förändras när luftpaktet förflyttas vertikalt.
Y-axel = höjd
X-axel = temperatur
Vad är en Skiktnings-kurva? (atmosfärisk temperatur-gradient)
Den hastighet med vilken temperaturen i atmosfären förändras med höjden.
Beskriver hur lufttemperaturen sjunker (eller ibland ökar) när man går högre upp i atmosfären.
Vad är snittet för skiktnings-kurvan och från vilken höjd?
Vad påverkar det faktiska värdet?
6.5/km från havsnivå till 11km
Vindförhållande, mängd vattenånga i luften, solens uppvärmning av markytan.
Vilka tre olika skiktnings-typer finns?
- Absolut instabil > 10C/km
- Absolut stabil < 6C/km
- Villkorlig instabil 6-10C/km
I vilken atmosfär ligger
1. torr-adiabaten?
2. fukt-adibaten?
- Mellan Absolut instabil atmosfär och villkorlig instabil atmosfär
- Mellan absolut stabil atmosfär och villkorlig instabil atmosfär.
Hur avgör man om luften är stabil eller inte?
- Hur vet man om luften är stabil?
- Hur vet man om luften är ostabil?
Genom att jämföra ett stigande luft paket med dess omgivning.
- Om den stigande luften är kallare än dess omgivning kommer den att vara högre i densitet (tyngre) och falla tillbaka till sin ursprungsposition. Då är luften stabil eftersom den står emot uppåtrörelser.
- Om den stigande luften är varmare än omgivningen kommer den vara lättare och fortsätta att stiga tills omgivningen når samma temperatur som den stigande luften.
Vad kännetecknar en stabil atmosfär? (ELR)
ELR = 5C/km
ELR < torradibat
ELR < fuktadibat
När uppstår stabil skiktning?
När temperaturskillnaden mellan luften närmast markytan och höge upp i atmosfären är liten.
Kan uppstå antingen när marknära luft kyls av eller när luft högre upp värms upp.
(nattid)
Vad är subsidiens inversion?
> Uppkommer när stora luft skikt (>1000 m
tjockt) sjunker (subsidierar), komprimeras och
värms upp adiabatiskt.
> Lufttemperaturen stiger med höjd (toppen på
luft skiktet varmare än botten) – inversion.
> Kan uppkomma både vid markytan och på
höjd.
> Hindrar föroreningar från att spridas - skapar
långvariga förorenings episoder, särskilt i
storstadsområden.
Hur utvecklas en instabil skiktning?
När temperatur skillnaden mellan luften närmast markytan och högre upp i atmosfären är STOR.
Uppstår när luften närmast marken blir uppvärmd eller när luften högre upp blir avkyld.
(dagtid)
Vad kännetecknar en ostabil atmosfär? (ELR)
ELR = 6-10C/km mellan torradiabat och fuktadiabat
Atmosfären är stabilt skiktad sålänge ingen kondensation sker!
När kondensation inleds frigörs latent värmeenergi och luftpaketet blir varmare än omgivningen.
Hur är vädret då luften är:
- Instabil
- Stabil
- Neutral
- Gynnar vertikalt luftombyte
Soliga sommardagar, kraftig uppvärmning av marknära skikt. - Dämpar vertikala rörelser
Vindsvaga & molnfria nätter, avkylning av marknära skikt. - Balans mellan de vertikala krafterna (tecken på ett väl omblandad skikt)
Mulet eller blåsigt väder
Vad innebär en villkorligt instabil atmosfär?
Att temperatur avtagandet är mindre än det torr adiabatiska avtagandet men större än det fukt adiabatiska.
Hävning av luft och molnbildning, Nämn 4 typer av hävning.
- Konvektion
- Orografisk
- Konvergens
- Hävning längst väderfront
Vad är Konvektiv hävning?
- Solen värmer upp jordytan och en uppåtgående varm luftström stiger i form av en varm bubbla. (Termiker)
- Termiken stiger och blir nedkyld och tappar i hastighet. Vid daggpunkts temperaturen sker kondensation av vattenångan i luften och UNDERSIDAN/BASEN på ett moln bildas.
- Kondensationsnivån = Höjden över markytan där den relativa luftfuktigheten i det stigande luftpaktet blir 100% dvs höjden där molnen bildas, (Cumulus molnens platta undersida ligger på samma höjd som kondensationsnivån)
- Den stigande marknära luften ersätts med sjunkande luft från högre höjd –> blå himmel.
Vad händer när molnet växer?
Inuti molnet kommer luften att fortfarande hållas varmare än omgivningen, så luften kommer att fortsätta att stiga och molnet växa, tills den når en topp där luften inne i molnet har kylts ner till samma temperatur som dess omgivning.
Vad styr molnets vertikala utbredning? Eller hur tjock molnet blir?
Stabiliteten i luften ovanför kondensation nivån.
Vad är Orografisk hävning?
När fuktig luft tvingas till hävning i anslutning till topografiska hinder typ bergsområden. Vid hävning till en höjd där temperaturen sjunker till daggpunkts nivå och kondenseras.
Utveckling av moln och eventuell nederbörd på lovartsida. Regnskugga på läsida till följ av adiabtisk uppvärmning av den sjunkande luftmassan. (likt orografisk dimma)
Vad är en front?
Smal gränszon mellan två luftmassor av olika karaktär.
Vad är en varmfront?
När en kall luftmassa möter en varm luftmassa, kommer den varma luftmassan att glida över den kalla eftersom varm luft är lättare.
Vad är en kallfront?
När en kall luftmassa möter en varm luftmassa, pressar den kallare och tätare luften den varma luften uppåt.
Den upplyfta varma luften kyls snabbt av när den stiger vilket leder till kondensation och bildning av moln.
- Vad är konvergens?
- Vad är hävning?
- Konvergens innebär att luftflöden rör sig mot varandra, vilket leder till att luft pressad samman horisontellt och tvingas stiga vertikalt.
- Hävning är en generell process där luft stiger av olika anledningar som kan inkludera konvergens. Typ Orografisk hävning, konvektiv hävning.
Varför regnar det ur vissa moln men inte från andra?
En moln-droppe är 100 gånger så liten som en regndroppe.
De små moln-dropparna hålls kvar i luften av uppåtvindar.
Moln-dropparna måste alltså VÄXA för att falla ut från molnet och bilda nederbörd.
Processer som styr uppkomsten och tillväxten av droppar 5 stycken:
- Kondensationskärnor: Kondensation på mikroskopiska partiklar. (partiklar från sand, hav, fossila bränslen)
- Kröknings-effekt: styr kondensation och evaporation
- Lösnings-effekt: styr kondensation och evaporation
- Koalescenstillväxt: sammanslagning av olika snabbt fallande droppar.
- Tillväxt genom Bergeon - Findeisen processen: Tillväxt av kristaller på bekostnad av droppar.
Hur bildas en moln-droppe av kondensation och evaporation?
Två processer är verksamma på ytan av en droppe:
1. Vattenmolekyler kondenserar kontinuerligt på ytan av droppen.
2. Vattenmolekyler evaporerar kontinuerligt från ytan av droppen.
En moln-droppe som är i jämvikt med omgivningen kommer inte att ändra storlek. Vattenmolekylerna som kondenserar på droppen kommer att balanseras upp av vattenmolekyler som evaporerar från ytan.
För tillväxt av droppen måste kondensationen vara större än evaporationen. Två fenomen styr hastigheten på evaporationen.
1. Krökningseffekten
2. Lösningseffekten
Vad är krökningseffekten?
Beskriver hur mycket svårare det är för små droppar att kondensera eller växa på grund av krökta ytor.
Vad är lösningseffekten?
Handlar om hur lösta ämnen som salt eller andra partiklar påverkar vatten och gör det lättare för moln-droppar att bildas och växa.
Evaporationen är långsammare i blandningar jämfört med rent vatten. Lägre mättnadsgrad krävs för tillväxt av droppar.
Vad är koalescentillväxt?
Viktig process i varma moln där T > 0C.
Enda processen som är verksam i tropikerna (moln består endast av droppar)
Molnet består av en blandning av stora och små droppar. Olika stora droppar har olika fallhastigheter.
Stora droppar hinner ifatt små droppar och dropparna slås därför ihop.
Vad är tillväxt genom Bergeon - Findeisen processen?
Tillväxtprocess i kalla moln T < 0C
Moln som endast består av iskristaller eller av både iskristaller och moln-droppar.
Finns i: höga moln, moln över mellan-bredderna och höga breddgrader.
Mättnads-ångtrycket är lägre över en isyta jämfört med över en vattenyta.
Leder till att kristaller växer på bekostnad av moln-droppar i de kalla molnen.
Vad kan du säga om regn?
Bildas ofta av snöflingor som smälter på väg ner till markytan.
Bildas främst i mäktiga moln som nimbostratus eller cumulonimbus.
Hur bildas underkylt regn?
Uppstår när varm luft strömmar in och trycker undan kall luft.
Är regndroppar som är kallare än 0 grader men ändå flytande. Detta händer när regnet bildas i ett varmare luftlager högt upp men sedan passerar genom ett kallare lager nära markytan där temperaturen är under fryspunkten.
När dessa underkylda droppar träffar ytor fryser de omedelbart och bildar ett lager av is.
Hur bildas snö?
Moln temperatur måste vara under 0C
Temperaturen och fuktigheten har stor betydelse för vilken typ av iskristaller som bildas.
När snöstjärnor faller genom fuktig luft nära noll grader får de en fukt hinna vilket gör att snöstjärnorna kan fastna på varandra och bilda en snöflinga.
Vart bildas hagel?
Bildas i Cumulonimbus som innehåller underkylda vattendroppar.
Felkällor vid nederbrödsmätning?
Vindens påverkan
Avdunstning
För mycket nederbörd
