湿静能
湿静能是一个描述气块状态的热力学参数，与相当位温类似，[1] 其定义包含了气块的焓(气块的内能和维持其体积的能量)、因高度而产生的位能和气块中的水汽潜热。湿静能在绝热条件下上升和下降时具有保守的特性，因此适合做为研究大气的参数。[2]
湿静能可以被简写成 S，并以下列式子表示：
其中 Cp 为等压比热，T为绝对温标下的温度，g为重力常数，z为距地表高度，Lv为水汽潜热，q为水汽比湿。[3][4] 须注意虽然有些文章或书籍会用混和比 r 来充当湿静能中的比湿项(因为比湿和混和比在数值上很接近，可能只差几个百分点)，但这只是一个近似的方式，并非其严格的定义。
Herbert Riehl 和 Joanne Malkus 经由对湿静能垂直分布的研究之后，在公元1958年提出了一个论点：他们认为宽约 5千米（3.1英里），从大气边界层发展到对流层顶的柱状对流 (又称热塔)是热带往中纬度地区传输能量的主要机制。[5] 最近的热带地区理想模式模拟则指出，湿静能的分布主要由平流项所控制，并伴随近地面2千米（6,600英尺）高以内的内流场和距地面10千米（33,000英尺）高左右的外流场。[6] 湿静能也可以被用来研究马登－朱利安振荡 (MJO)，若把热带大气视为一个整体，则MJO当中的湿静能也是被平流项所主导，同时也被风场带动的边界层潜热通量影响，这两项的交互作用将会影响MJO的周期变化。[4]
更多相关
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ American Meteorological Society. Moist static energy. AMS Glossary. 2000 [25 June 2010]. （原始内容存档于2012-03-15）.
- ^ University Corporation for Atmospheric Research. Adiabatic Processes and Vertical Distribution of Moisture. Introduction to Tropical Meteorology. 2010 [25 June 2010].
- ^ Wallace, John; Peter Hobbs. Atmospheric Science: An Introductory Survey (2nd ed.). Elsevier. 2006. ISBN 0-12-732951-X.
- ^ 4.0 4.1 Maloney, Eric D. The Moist Static Energy Budget of a Composite Tropical Intraseasonal Oscillation in a Climate Model. Journal of Climate. 2009, 22 (3): 711–729. Bibcode:2009JCli...22..711M. doi:10.1175/2008JCLI2542.1.
- ^ Riehl, Herbert; Malkus, Joanne. On the heat balance in the equatorial trough zone. Geophysica. 1958, 6 (3–4).
- ^ Powell, S.W.; Nolan, D.S. Calculating the moist static energy budget around the ITCZ in idealized WRF simulations. Seventh Annual AMS Student Conference. [2017-02-13]. （原始内容存档于2011-06-09）.