お天気必勝日記

@ A B C D


2005.4.27

水の相変化

      水
  ⇔      ⇔

氷    ⇔  水蒸気


相が変わるときは潜熱の出入りがある

 


 

蒸気圧=水蒸気の圧力

・水面と空気の間では水の分子が出入りしている。
・これが頻繁に出て行く様子が湯気。
飽和・・・とは
  出て行く分子と入る分子は同じ・・・バランスが取れている
飽和水蒸気圧 ( 飽和水蒸気密度 )
   これは温度によって決まる。
     温度が高ければ・・
        空気分子の出入りが活発で
        空気の中に入り込める分子の数が多くなる
     温度が低ければ・・
        空気分子の出入りがあまりなく
        空気の中に入り込める分子の数が少なくなる

空気中に含まれる水蒸気の表し方


@水蒸気密度(1立方メートルあたり何g)・・・・質量で見ている
       
         g/m3

A相対湿度(全体に対してどのくらいの割合で入っているか)・・・圧力で見ている
                    %
       r = 水蒸気圧 
         飽和水蒸気圧         温度によって決まる

B混合比(水蒸気と乾燥空気の比率)・・・質量または圧力で見ている

       w = 水蒸気密度(質量)  =  水蒸気圧  
           乾燥空気密度(質量)   乾燥空気の圧力

            凝結せず断熱変化する時は混合比は保存される(変わらない)

C露点温度(上昇させたり下降させたりせず、気圧を変えずに、空気塊の温度を下げた時、露を結ぶ時の温度)
         =飽和した時の温度
       Td

D比湿・・・密度で見る

       水蒸気       この比で見る
      湿潤空気

大気の静的安定度

@ 安定

A 不安定

B 中立




 


乾燥
  安定    Γ(気温減率) <  Γd(乾燥断熱減率) ← (持ち上げた空気より周りが温度が高い=持ち上げた空気は戻ろうとする)
       周りの空気         持ち上げた空気
  不安定   Γ        >  Γd      ← (持ち上げた空気より周りが温度が低い=持ち上げた空気はさらに上がろうとする)

湿潤
  安定     Γ    <    Γm(湿潤断熱減率)
       周りの空気     持ち上げた空気
  不安定   Γ     >     Γm

条件付不安定
          
Γm   <    Γ    <    Γd        持ち上げた空気・・・・飽和  ⇒  不安定
          
湿潤        周り         乾燥                 ・・・・未飽和 ⇒  安定   
                                       

            




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