1) Решить систему методом Жордана и проверить решение с

advertisement
Задание 3
Цель работы: Построить с помощью EXCEL на макете бланка аэрологической
диаграммы набора характеристик стратификации атмосферы.
Методика выполнения:
1) Создать рабочую таблицу EXCEL (далее РТ), ввести в нее данные из приложения 1
(вид облачности – по указанию преподавателя). Температуру разместить в первом
столбце РТ. Дополнительные данные: P0=1050 гПа, тропопауза на уровне 230 гПа
имеет температуру –560С. Помнить, что все остальные столбцы (z,q,P и так далее)
являются ординатами точек АД.
2) Считать атмосферу послойно политропной и вычислить столбец градиентов
температуры каждого слоя по формуле  = (ti – ti+1)/ (zi – zi+1).Здесь и далее считать i
номером
слоя
,
i=1
у поверхности
земли.
(Контролировать
размерности
используемых и вычисляемых величин!)
3) Вычислить столбец показателей политропы в слоях по формуле k = g/(R).
4) В следующем столбце вычислить абсолютную температуру T = t +273. Это удобно
для дальнейших расчетов.
5) Вычислить столбец давлений на заданных высотах по формулам политропной
атмосферы Pi+1=Pi * ( Ti+1 / Ti )k. Высоту тропопаузы определить по формуле
относительной геопотенциальной H(P1,P2) = R/g [(T1+T2)/2] Ln(P1/P0).
6) В следующем столбце вычислить массу воздуха над заданным по формуле Mi = Pi /g
7) В следующем столбце вычислить плотность воздуха на уровне по формуле  = P/RT.
8) В следующем столбце вычислить скорость звука в воздуха на уровне по формуле с =
(RT)0.5.
9) В следующем столбце вычислить частоту Брента-Вяйсяля на уровне по формуле N
= (g/T)0.5.
10) В следующем столбце вычислить потенциальную температуру на уровне по
формуле  = (1000/P)0.286.
11) В следующем столбце вычислить насыщающее значение парциального давления
водяного пара на уровне по формуле Магнуса E = 6.11 107.63t/(242+t).
12) В следующем столбце вычислить массовую долю водяного пара, насыщающего
воздух на уровне по формуле Q = 622 E/P.
13) В следующем столбце вычислить фактическое значение парциального давления
водяного пара в воздуха на уровне по формуле e = q P/622 [г/КГ].
Динамическая метеорология. Измерители.17лек/8пр
Задание 3
14) В следующем столбце вычислить оптическую массу воздуха в слое от земли до
заданного уровня при учете поглощения только водяным паром по формуле mi+1 = mi
+ q (zi+1 – zi), при m1 = 0. ( Дойдя до верхнего уровня, получите полное
влагосодержание атмосферы, т.к. в стратосфере и выше пара очень мало)
15) В следующем столбце вычислить относительную влажность воздуха на уровне по
формуле f = e/E.
16) В следующем столбце вычислить отношение смеси на уровне по формуле r = 622
e/(P-e).
17) В следующем столбце вычислить псевдопотенциальную температуру на уровне по
приближенной формуле w =  exp[Lq/(cpT)] .
18) В следующем столбце вычислить псевдопотенциальную температуру насыщенного
воздуха на уровне по приближенной формуле ws =  exp[LQ/(cpT)] .
19) Постройте облачную адиабату от земли, заполнив следующий столбец при всех z
значениями псевдопотенциальной темпертатуры у земли w(z=0).
20) Проанализируйте полученные в таблице значения величин, а затем постройте их
графики, используя возможности EXCEL.
21) Путем ввода других данных, сравните графики, полученные при безоблачном небе и
при облачности мощной кучевой облачности, которая обычно сопровождается
ливнем.
Примечание. При выполнении пунктов 20 и 21 допускается не учитывать требование
использовать макет аэрологической диаграммы. Если имеется желание сделать все как
следует, то для перевода значений в значения t как это следует делать для АД, следует
воспользоваться приложение 2 к данной лабораторной работе. В нем в форме таблицы
приведена функция t( P, w ) и показано, как в EXCEL производить выбор из таблиц.
Динамическая метеорология. Измерители.17лек/8пр
Download