气压为1023 hPa。释放后陆续发回相应的气温和气压记录如下表所给。1）估算每一组数据发出的高度；2）以高度为纵坐标，以气温为横坐标，作出气温廓线图；3）判断各层大气的稳定情况。 测定位2 置 气温/。C 9.8 12.0 14.0 15.0 13.0 13.0 12.6 1.6 0.8 气压1012 1000 988 969 909 878 850 725 700 3 4 5 6 7 8 9 10 /hPa 解：1）根据《Air Pollution Control Engineering》可得高度与压强的关系为
dPgM??dz PRT将g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K)代入上式得
dz??29.21dPT。 P当t=11.0。C，气压为1023 hPa；当t=9.8。C，气压为1012 hPa， 故P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（11.0+9.8）/2=10.4。C=283.4K，dP=1012-1023=－11Pa。 因此dz??29.21?11283.4m?89m，z=119m。 1018同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下： 测定位2 置 气温/。C 9.8 12.0 14.0 15.0 13.0 13.0 12.6 1.6 0.8 气压1012 1000 988 969 909 878 850 725 700 3 4 5 6 7 8 9 10 /hPa
16
高度差/m 89 99 101 163 536 290 271 1299 281 高度/m 119 218 319 482 1018 1307 1578 2877 3158 ?T1?211?9.8???1.35K/100m??d，不稳定； ?z1?2?892）图略3）?1?2???2?3???3?4???4?5???T2?39.8?12????2.22K/100m?0，逆温； ?z2?3?99?T3?412?14????1.98K/100m?0，逆温； ?z3?4?101?T4?514?15????0.61K/100m?0，逆温； ?z4?5?163?T5?615?13???0.37K/100m??d，稳定； ?z5?6?536?T6?713?13???0 ?z6?7?290?T7?813?12.6???0.15K/100m??d，稳定； ?z7?8?271?T8?912.6?1.6???0.85K/100m??d，稳定； ?z8?9?1299?T9?101.6?0.8???0.28K/100m??d，稳定。 ?z9?10?281?5?6???6?7???7?8???8?9???9?10??3.7 用测得的地面气温和一定高度的气温数据，按平均温度梯度对大气稳定度进行分类。 测定编号 1 地面温度21.1 /。C 2 21.1 3 15.6 4 25.0 5 30.0 6 25.0 17
高度/m 458 763 15.6 580 8.9 2000 5.0 500 20.0 700 28.0 相应温度26.7 /。C 解：G1?G2??T126.7?21.1??1.22K/100m?0，故?1??G1?0，逆温； ?z1458?T215.6?21.1故?2??G2?0.72K/1稳定； ???0.72K/100m，00m??d，
?z2763G3??T38.9?15.6???1.16K/100m，故?3??G3?1.16K/100m??d，不稳?z3580定；
G4??T45.0?25.0???1K/100m，故?4??G4?1K/100m??d，不稳定； ?z42000?T520.0?30.0 ???2K/100m，故?5??G5?2K/100m??d，不稳定；
?z5500?T628.0?25.0??0.43K/100m?0，故?6??G6?0逆温。 ?z6700G5?G6?3.8 确定题3.7中所给的每种条件下的位温梯度。
解：以第一组数据为例进行计算：假设地面大气压强为1013hPa，则由习题3.1推导得到的公式lnT取两高度处的平均值）即
lnP29.8?0.029＝－?458，由此解得P2=961hPa。 10138.314?297P2gM代入已知数据（温度??(Z2?Z1)，
PRT1由《大气污染控制工程》P72 （3－15）可分别计算地面处位温和给定高度处位温：?地面?T地面(10000.28810000.288)?294.1()?293K， P地面1013 18
?1?T1(10000.28810000.288)?299.7()?303.16K， P1961293?303?2.18K/100m
0?458故位温梯度=
同理可计算得到其他数据的位温梯度，结果列表如下： 测定编号 1 地面温度21.1 /。C 高度/m 458 763 15.6 580 8.9 2000 5.0 500 20.0 700 28.0 2 21.1 3 15.6 4 25.0 5 30.0 6 25.0 相应温度26.7 /。C 位温梯度 / K/100m 2.22 0.27 －0.17 －0.02 －1.02 1.42 3.9 假如题3.7中各种高度处的气压相应为970、925、935、820、950、930 hPa，确定地面上的位温。
解：以第一组数据为例进行计算，由习题3.1推导得到的公式
lnP2gM??(Z2?Z1)，设地面压强为P1，代入数据得到：PRT19709.8?0.029＝－?45，解得8P1=1023hPa。因此 P18.31?4297ln?地面?T地面(10000.28810000.288)?294.1()?292.2K P地面1023同理可计算得到其他数据的地面位温，结果列表如下： 测定编号 1
2 3 4 5 6 19
地面温度21.1 /。C 高度/m 458 21.1 15.6 25.0 30.0 25.0 763 15.6 580 8.9 2000 5.0 500 20.0 700 28.0 相应温度26.7 /。C 地面压强/hPa 地面位温/。C
1023 1012 1002 1040 1006 1007 292.2 293.1 288.4 294.7 302.5 297.4 20