Учебный поднимаемый закрытый парцель сохраняет парциальное давление водяного пара e (без перемешивания). Насыщенное давление e_s(T) задаётся формулой типа Магнуса. Температура точки росы T_d удовлетворяет e_s(T_d) = e. При подъёме парцель охлаждается с постоянной сухоадиабатической скоростью Γ_d ≈ 9,8 K/км, пока T не достигнет T_d; эта высота — уровень конденсации при подъёме (УКН), на рисунке — основание облака. Выше УКН используется постоянная влажноадиабатическая скорость Γ_m ≈ 6,5 K/км как замена псевдоадиабат — для качественной метеорологии, не для анализа на эммагере или прогноза осадков.
Для кого: Школьники и студенты начальных курсов: влажность, градиенты, высота облака; рядом с климатическими «игрушечными» моделями.
Ключевые понятия
уровень конденсации при подъёме
точка росы
сухоадиабатический градиент
влажноадиабатический градиент
относительная влажность
модель парцеля
Как это работает
Поднимаемый закрытый парцель влажного воздуха в учебной модели сохраняет паросодержание: давление пара e постоянно, пока нет выпадения. Насыщенное давление e_s(T) падает при охлаждении, поэтому относительная влажность растёт. Температура точки росы T_d — это T, при которой e_s(T_d) = e; на уровне УКН (LCL) температура парцеля достигает T_d при сухоадиабатическом охлаждении с градиентом около 9,8 K/км. Выше УКН нарисовано облако и используется упрощённый постоянный влажноадиабатический градиент Γ_m ≈ 6,5 K/км вместо точных псевдоадиабат — это метеорологическая карикатура для интуиции, не замена диаграммы Эммагера или данных зондирования.
Часто задаваемые вопросы
Почему RH растёт ещё до облака?
У парцеля постоянное e, а температура падает; насыщенное давление e_s(T) уменьшается с T, поэтому RH = e/e_s(T) растёт, пока не достигнет 100% при точке росы.
Точно ли Γ_m = 6,5 K/км?
Нет. Реальные влажноадиабатические градиенты зависят от давления, температуры и скрытой теплоты; на диаграмме они криволинейны. Здесь постоянная Γ_m — простое продолжение для наглядности.
Учитывает ли рисунок облака баланс воды?
Облако отмечает переход к влажноадиабатике. Конденсат, осадки и захват сухого воздуха не моделируются.