επόμενο:Κατακόρυφη κατανομή και

ενότητα:Στοιχεία της ατμόσφαιρας   

Κατακόρυφη κατανομή υδρατμού

Ο ατμοσφαιρικός υδρατμός παίζει ένα πολύ συμαντικό ρόλο στον καθορισμό της τροποσφαιρικής θερμοκρασίας και στην μεταφορά της υπερύθρου ( λ > 1 μm ) ακτινοβολίας. H ολική ποσότητα ( gm/cm ) υδρατμού στην ατμόσφαιρα μπόρει να υπολογιστεί από την κατακόρυφο κατανομή σχετικής συγκεντρώσεως ανά μάζα υδρατμού :

Είδαμε ότι επειδή πέφτει η θερμοκρασία με το ύψος στην τροπόσφαιρα τότε μπορούμε να υποθέσομε ότι η κορεσμένη πίεση του υδρατμού μειώνεται με το ύψος στη τροπόσφαιρα και συνεπώς το . Εστω:

όπου η σταθερά β 3, από μετρήσεις. Τότε αντικαθιστώντας το γράφομε για την πίεση υδρατμού σε ύψος αντίστοιχο με πίεση p:

Από την εξίσωση κίνησης dp = -gρdz έχομε ότι η ποσότητα υδρατμού σε ένα στρώμα της ατμόσφαιρας μεταξύ και δίνεται από:

Aντικαθιστώντας το βρίσκομε:

όπου . H ολική ποσότητα υδρατμού τότε δίνεται από:

Aν παραστήσομε την ολική ποσότητα υδρατμού στην ατμόσφαιρα με τότε:

όπου . Αν η κορεσμένη πίεση υδρατμού είναι σε μονάδες mbar τότε μπορούμε να υπολογίσομε την ολική ποσότητα υδρατμού από την απλή έκφραση:

Aν θέσομε β = 3 και = 0,77 τότε και για = 288 K έχομε =17 mbar που δίνει Για τον ισημερινό 300 K και (300) = 35,45 mbar και αν αφήσομε το = 0,77 τότε Για τούς πόλους 250 K και (250) = 0,77 mbar τότε

Σχήμα 2.3 Κατακόρυφη κατανομή ατμοσφαιρικού υδρατμού

 

επόμενο:Κατακόρυφη κατανομή και

ενότητα:Στοιχεία της ατμόσφαιρας