Почему считается, что воздух поднимается адиабатически?

Разве воздушные посылки не упираются в другой воздух и не воздействуют на него? Когда молекулы воздуха внутри воздушной посылки сталкиваются с молекулами воздуха вне воздушной посылки, разве они не передают им энергию?

Ответы (2)

Когда поток теплого воздуха поднимается вверх, он расширяется и, таким образом, охлаждается, совершая работу над окружающим воздухом. Этот процесс обычно считают адиабатическим (изэнтропическим), потому что нет много времени для передачи тепла в посылку или из нее из/в окружающий воздух.

Не так много времени для проведения тепла? Речь идет о вертикальных адиабатических вариациях температуры порядка километров, а вертикальные скорости уж точно не порядка км/сек. Существует достаточно времени для теплопроводности между соседними участками. Но колебания температуры между соседними воздушными посылками очень малы.

В пространственном масштабе изменений в атмосфере соседние участки испытывают почти те же самые расширения и сжатия, что и рассматриваемый участок, поэтому существенных пространственных температурных различий, приводящих к теплообмену, практически нет.

Но в случаях конвективного течения, когда теплый воздух поднимается вверх по одному столбу, а затем холодный воздух опускается по другому столбу, возникают значительные перепады температур. Или, например, если у вас есть участок голой земли рядом с лесом, есть значительные перепады температур, и вы получаете термики, поднимающиеся от голой земли.
Это все еще в большем пространственном масштабе, чем я имел в виду. Отношение поверхности к объему слишком низкое в этом масштабе, чтобы происходила большая теплопередача.