Lessen Skew-T; les 1: adiabatische processen & de Skew-T
Bericht van: Ben (Lelystad) , 27-08-2003 21:04
Aangezien er wel belangstelling is op dit forum om meer te weten te komen over wat Skew-T's zijn, en hoe ze te interpreteren, hierbij een cursusje Skew-T in 3 lessen (minimaal, ik weet het exacte aantal nog niet). Hierin wordt de basis uitgelegd, en uitgelegd hoe enkele parameters uitgelezen kunnen worden (CAPE, Lifted Index).
Adiabatische processen
In de meteorologie is een adiabatisch proces, een proces waarbij aan een bepaalde hoeveelheid lucht van buitenaf geen warmte wordt toegevoegd of onttrokken. Er vindt dus geen uitwisseling van warmte met de omgeving plaats.
Een adiabatisch proces wordt door lucht ondergaan, wanneer deze verticale bewegingen ondergaat. In opstijgende lucht zal de luchtdruk afnemen en volumevermeerdering optreden (dit noemt men adiabatische expansie). Door deze vergroting van het volume wordt energie verbruikt. Aangezien er geen warmteuitwisseling met de omgeving is, wordt deze energie omgezet in de luchthoeveelheid zelf. De temperatuur van deze lucht zal daardoor gaan dalen (adiabatische afkoeling genoemd).
Daartegenover zal bij een dalende beweging van een hoeveelheid lucht de luchtdruk toenemen, het volume afnemen (logisch genoemd: adiabatische compressie) en daardoor de temperatuur stijgen (logisch genoemd: adiabatische verwarming). Het onderscheid tussen droog-adiabatisch en vocht-adiabatisch wordt alsvolgt gemaakt:
Droog-adiabatisch: adiabatisch proces in een droge (niet-verzadigde) lucht
Vocht-adiabatisch: adiabatisch proces in een verzadigd lucht
De Skew-T
Een Skew-T is een verticale dwarsdoorsnede van de lucht op 1 bepaalde lokatie. Skew-T data wordt verzameld door middel van sondeoplatingen. Normaal gebeurd dit 2x per dag (om 00z en 12z).
Een praktisch voorbeeld: de Skew-T van De Bilt van 6 juni 1998, de beroemde onweersdag.
Voor nu lijkt dit nog een rare brij van lijntjes. Die gaan we nu voor stuk belichten. De uiterst rechtse dikke, zwarte lijn is de temperatuur zoals die gemeten is op verschillende hoogtes in de atmosfeer. De linker dikke zwarte lijn stelt het dauwpunt voor. De regel is hoe dichter het dauwpunt en temperatuur bijmekaar liggen, hoe vochtiger de lucht is. Relatieve vochtigheid is niks anders dan het in procenten uitdrukken van het verschil tussen dauwpunt en temperatuur.
De paarse, schuine lineaire lijnen is de mixing ratio (vermeningsverhouding). De groene lijnen stellen de weg voor die een luchtdeeltje zou afleggen als deze droog-adiabatisch op zou stijgen. De blauwe, gebogen lijnen stellen de weg voor die een luchtdeeltje zou afleggen als deze vocht-adiabatisch op zou stijgen. Tenslotte de blauwe lijnen, lineaire lijnen: dit zijn temperatuurslijnen die er puur voor dienen om gemakkelijk de temperatuur op een bepaald niveau af te lezen.
Vragen:
Probeer de volgende vragen eens voor jezelf te beantwoorden. Op deze manier raak je bekend met het aflezen van de primairste waarden een Skew-T.
1. Wat is de temperatuur op 500hPa?
2. Wat is de temperatuur op 850hPa?
3. Wat is het dauwpunt op 900hPa?
In de volgende les zal ik uitleggen waarvoor de droog-adiabetische en vocht-adiabetische lijnen zijn aangebracht. Het heeft o.a. te maken met het berekenen van de CAPE (potentionele energie). Als je de theorie van de adiabatische processen goed doorleest, kan je al deels de gedachtengang achter CAPE begrijpen.
Adiabatische processen
In de meteorologie is een adiabatisch proces, een proces waarbij aan een bepaalde hoeveelheid lucht van buitenaf geen warmte wordt toegevoegd of onttrokken. Er vindt dus geen uitwisseling van warmte met de omgeving plaats.
Een adiabatisch proces wordt door lucht ondergaan, wanneer deze verticale bewegingen ondergaat. In opstijgende lucht zal de luchtdruk afnemen en volumevermeerdering optreden (dit noemt men adiabatische expansie). Door deze vergroting van het volume wordt energie verbruikt. Aangezien er geen warmteuitwisseling met de omgeving is, wordt deze energie omgezet in de luchthoeveelheid zelf. De temperatuur van deze lucht zal daardoor gaan dalen (adiabatische afkoeling genoemd).
Daartegenover zal bij een dalende beweging van een hoeveelheid lucht de luchtdruk toenemen, het volume afnemen (logisch genoemd: adiabatische compressie) en daardoor de temperatuur stijgen (logisch genoemd: adiabatische verwarming). Het onderscheid tussen droog-adiabatisch en vocht-adiabatisch wordt alsvolgt gemaakt:
Droog-adiabatisch: adiabatisch proces in een droge (niet-verzadigde) lucht
Vocht-adiabatisch: adiabatisch proces in een verzadigd lucht
De Skew-T
Een Skew-T is een verticale dwarsdoorsnede van de lucht op 1 bepaalde lokatie. Skew-T data wordt verzameld door middel van sondeoplatingen. Normaal gebeurd dit 2x per dag (om 00z en 12z).
Een praktisch voorbeeld: de Skew-T van De Bilt van 6 juni 1998, de beroemde onweersdag.
Voor nu lijkt dit nog een rare brij van lijntjes. Die gaan we nu voor stuk belichten. De uiterst rechtse dikke, zwarte lijn is de temperatuur zoals die gemeten is op verschillende hoogtes in de atmosfeer. De linker dikke zwarte lijn stelt het dauwpunt voor. De regel is hoe dichter het dauwpunt en temperatuur bijmekaar liggen, hoe vochtiger de lucht is. Relatieve vochtigheid is niks anders dan het in procenten uitdrukken van het verschil tussen dauwpunt en temperatuur.
De paarse, schuine lineaire lijnen is de mixing ratio (vermeningsverhouding). De groene lijnen stellen de weg voor die een luchtdeeltje zou afleggen als deze droog-adiabatisch op zou stijgen. De blauwe, gebogen lijnen stellen de weg voor die een luchtdeeltje zou afleggen als deze vocht-adiabatisch op zou stijgen. Tenslotte de blauwe lijnen, lineaire lijnen: dit zijn temperatuurslijnen die er puur voor dienen om gemakkelijk de temperatuur op een bepaald niveau af te lezen.
Vragen:
Probeer de volgende vragen eens voor jezelf te beantwoorden. Op deze manier raak je bekend met het aflezen van de primairste waarden een Skew-T.
1. Wat is de temperatuur op 500hPa?
2. Wat is de temperatuur op 850hPa?
3. Wat is het dauwpunt op 900hPa?
In de volgende les zal ik uitleggen waarvoor de droog-adiabetische en vocht-adiabetische lijnen zijn aangebracht. Het heeft o.a. te maken met het berekenen van de CAPE (potentionele energie). Als je de theorie van de adiabatische processen goed doorleest, kan je al deels de gedachtengang achter CAPE begrijpen.
