موضوع: هواشناسی آلودگی هوا

به ارتفاع بالاتر می*رود دانسیته آن بیشتر می*شود. این فرآیند باعث آزاد شدن آنتالپی، حین چگالش آب شده و این انرژی باعث افزایش دمای مخلوط مي*شود. هم*زمان، انبساط هوا به سمت بالا و نواحی کم فشار باعث کاهش دمای هوا می*شود. سهم* هر یک از این دو پدیده روی تغییرات دما با ارتفاع را می*توان با نوشتن تعادل انرژی برای توده هوایی که با بخار آب اشباع شده است به*دست آورد. فرض کنیم ω نسبت جرم بخار آب به جرم هوای خشک در حجم هوای اتمسفری باشد، هنگامی که بسته هوا بالا می*رود، برای تغییرات دیفرانسیلی بخارآب به مایع dω انرژی داده شده به حالت بخار برحسب انرژی بر واحد جرم هوای خشک برابر h_fgdω است. برای حالت بخار، این امر معادل افزودن گرما به بخار است. بنابراین معادلۀ (3-3)، که برای حالت بخار بکار می*رود، زمانی که با معادله (3-1) ترکیب شود بصورت زیر در خواهد آمد:
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image002.gif[/IMG]
یا
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image004.gif[/IMG]
با مرتب کردن معادله بالا به نتیجه دلخواه می*رسیم:
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image006.gif[/IMG]
توجه داشته باشید که چون توده هوای در حال صعود است لذا چگالی بخار آب افزایش می*یابد و dω/dz منفی خواهد بود. بنابراین، در مقایسه با هوای خشک، مجموع دو جمله* سمت راست کمتر مثبت است. لذا در نهایت، کاهش دما با افزایش ارتفاع را خواهیم داشت که این مقدار کاهش دما بیشتر از تغییر در مقدار آدياباتيك خشک نخواهد بود. از آنجا که فشار بخار آب با افزایش دما به طور محسوسی افزایش می*یابد، لذا کمیت dω/dz به شدت تابعی از دما است. به طور تقريبي، نرخ کاهش اشباع برای یک توده هوای آدياباتيك تقریباً ft 1000F/^o 4/3 یا m 100C/^o 6/0 است. هرچند نرخ کاهش آدياباتيك اشباع در پیش*بینی شرایط پایدرای اتمسفر مهم می*باشد اما در عمل استفاده از نرخ کاهش آدياباتيك خشک برای تخمین پایداری اتمسفر کافی است.