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等圧面間の平均気温と層厚について

海抜高度が同じところにあって地上気圧が互いに等しい3 地点A,B,Cにおいて,250hPa~300hPa の気柱の平均気温が,AではB よりも1℃だけ高く,C ではB よりも1℃だけ低かった。一方,800hPa~850hPa の気柱の平均気温は,AではB よりも1℃低く,C ではB よりも1℃高かった。これ以外の気圧範囲における気温の分布は3 地点で同じであった。
静力学平衡が成立し水蒸気の影響が無視できるとき,3 地点の250hPa 面の高度HA,HB,HCは、地上からの平均気温が同じなので、すべて等しい。


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投稿日時 - 2014-05-31 18:30:04

QNo.8618447

困ってます

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回答(1)

ANo.1

誤りです。
250hPa~300hPa の気柱の平均気温と、800hPa~850hPa の気柱の平均気温の1℃の差異は、高度差に対して同等ではあり得ません。
気体密度に圧倒的な差があり、エネルギーポテンシャルが等しくないためです。
乾燥大気の状態方程式を用いるまでもなく、ボイルシャールの法則 PV=RT → V=RT/P において、
Vを構成する気柱の底面積を1としたとき、高度差 h は 1/P に比例しますから、Pが変化したときのhの変化は直線ではないことで確認出来ると思います。
換言すれば、両層間の高度差に対する温度差1℃の影響は、等しくはなり得ないと言うことです。

投稿日時 - 2014-06-02 08:55:36

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