3. Адіабатичні зміни в стані повітря

1. У поверхні землі температура 23,0 ⁰С, тиск 980,0 гПа, відносна вологість 67 %. Обчислити тиск і температуру на рівні конденсації, а також висоту рівня конденсації. Повітря рухається адіабатично. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури дорівнює 0,42 ⁰С/100 м.

2. У поверхні землі температура 20,0 ⁰С, тиск 1000,0 гПа, точка роси 0,7 ⁰С. Найти тиск і температуру на рівні конденсації, а також висоту цього рівня. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури дорівнює 0,43 ⁰С/100 м.

3. Два об`єма повітря находяться при однаковому тиску 1002,0 гПа й мають однакову температуру 35,0 <sup>0</sup>С. В першому об`ємі находиться ненасичена водяна пара, в другому – насичена. Найти зміну їх температури, якщо тиск адіабатично зменшиться до 825 гПа.

4. На скільки градусів охолоне повітря з насиченою водяною парою, яке адіабатично піднялось з рівня 1000,0 гПа на рівень 900,0 гПа. Початкова температура повітря 20,0 ⁰С.

5. На скільки градусів охолоне повітря з насиченою водяною парою, яке адіабатично піднялось з рівня 1000,0 гПа на рівень 900,0 гПа. Початкова температура повітря -20,0 ⁰С, вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури 0,87 ⁰С/100 м.

6. Визначити графічним способом рівень конвекції в насиченому водяною парою повітрі, що піднімається по схилі гори, якщо у підніжжя гори його температура дорівнювала 263,0 К при атмосферному тиску 108·10³ н/м². Стратифікація атмосфери така, що до висоти 250 м спостерігається ізотермія, а вище вертикальний температурний градієнт дорівнює 1,2 ⁰С/100 м.

7. Температура насиченого водяною парою повітря у поверхні землі складає 17,5 °С при атмосферному тиску 1000,0 мб. Коли це повітря адіабатично піднялося до висоти, де тиск дорівнює 900,0 мб, питома вологість його в результаті конденсації зменшилася на 2,7 г/кг. Визначити пружність водяної пари на зазначеній висоті.

8. Тиск 983,1 гПа, температура 18,8 ⁰С, відносна вологість 60 %. Найти еквівалентно-потенційну температуру. Як і чому зміниться результат, якщо при інших рівних умовах відносна вологість буде більше заданої? Висновок підтвердити розрахунками.

9. У поверхні землі температура 8,0 ⁰С, тиск 995,0 гПа, відносна вологість 58 %. Обчислити тиск і температуру на рівні конденсації, а також висоту рівня конденсації. Повітря рухається адіабатично (вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури дорівнює 0,55⁰С/100 м).

10. При зондуванні атмосфери отримали наступні дані:

Р, гПа	1020,0	950,0	900,0	820,0	660,0	610,0	550,0
t, 0С	4,1	-8,9	-13,0	-19,0	-22,0	-31,0	-40,0

Побудувати криву стратифікації атмосфери.

11. У поверхні землі тиск 984,2 гПа, температура 30,2 ⁰С, відносна вологість 50 %. Визначити тиск на рівні конденсації. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури 0,33 ⁰С/100 м.

12. Визначити графічним способом рівень конвекції в насиченому водяною парою повітрі, що піднімається по схилі гори, якщо у підніжжя гори його температура дорівнювала 253,0 К при атмосферному тиску 98·10³ н/м². Стратифікація атмосфери така, що до висоти 150 м спостерігається ізотермія, а вище вертикальний температурний градієнт дорівнює 3,2 ⁰С/100 м.

13. На висоті 1 м температура 27,2 ⁰С, а на висоті 2 км 6,6 ⁰С. Визначити стратифікацію цього слою. Повітря не насичене водяною парою.

14. При зондуванні атмосфери отримали такі дані:

Р, гПа	1000,0	900,0	8000,0	700,0	600,0
t, 0С	20,0	14,9	10,5	7,1	3,1

Визначити стратифікацію кожного слою атмосфери.

15. У поверхні землі тиск 995,2 гПа, температура 35,8 ⁰С, відносна вологість 80 %. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури 0,30 ⁰С/100 м. Намалювати криву зміни стану повітря, що адіабатично підіймається до рівня конденсації.

16. Два об`єма повітря находяться при однаковому тиску 875,0 гПа й мають однакову температуру 5,0 <sup>0</sup>С. В першому об`ємі находиться ненасичена водяна пара, в другому – насичена. Найти зміну їх температури, якщо тиск адіабатично зросте до 950 гПа.

17. У поверхні землі температура 10,0 ⁰С, тиск 995,0 гПа, точка роси 0,6 ⁰С. Найти тиск і температуру на рівні конденсації, а також висоту цього рівня. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури дорівнює 0,53 ⁰С/100 м.

18. У поверхні землі температура 8,5°, відносна вологість 70% і тиск 95·10³ н/м². Побудувати криву стану до висоти 2 км.

19. У підніжжя Ельбрусу температура повітря складала 15,4 °С при атмосферному тиску 750,0 мб. Вертикальний температурний градієнт у середньому дорівнював 0,6/100 м. Визначити різницю температур навколишнього повітря і повітря, що адіабатично піднялося до висоти 3000 м.

20. При випуску радіозонда у поверхні землі температура повітря складала 16,7 °С при атмосферному тиску 10⁵ н/м² і пружності водяної пари 11,1 мб, а на висоті 2000 м температура дорівнювала 0 °С. На скільки відрізнялася температура повітря, що піднялося адіабатично, від навколишнього повітря на висоті 2000 м.

21. Температура насиченого водяною парою повітря у поверхні землі складає 7,5 °С при атмосферному тиску 980,0 мб. Коли це повітря адіабатично піднялося до висоти, де тиск дорівнює 850,0 мб, питома вологість його в результаті конденсації зменшилася на 0,7 г/кг. Визначити пружність водяної пари на зазначеній висоті.

22. Повітря з температурою 20 ⁰С адіабатично піднімається нагору до висоти 1500 м. Рівень конденсації розташований на висоті 1000 м. Визначити, на скільки відрізняється температура повітря, що піднімається, від навколишнього повітря на висоті 1500 м, якщо вертикальний температурний градієнт дорівнює 0,8 ⁰C/100 м, а атмосферний тиск на рівні конденсації складає 900 мб.

23. При зондуванні атмосфери отримали такі дані:

Р, гПа	1050,0	950,0	850,0	750,0	650,0
t, 0С	16,8	13,7	7,8	4,3	-2,7

Повітря рухається вологоадіабатично. Визначити стратифікацію кожного слою атмосфери.

24. Повітря, що піднімається адіабатично, у поверхні землі має температуру 277,9 К, при атмосферному тиску 105·10³ н/м² і пружності водяної пари 611 н/м². Визначити температуру повітря, що підіймається, на висоті, де його тиск складає 980*10³ н/м². Визначити висоту, на якій тиск повітря рівний 980*10³ нм².

25. Тиск 978,1 гПа, температура 25,8 ⁰С, відносна вологість 90 %. Найти еквівалентно-потенційну температуру. Як і чому зміниться результат, якщо при інших рівних умовах відносна вологість буде менше заданої? Висновок підтвердити розрахунками.

26. У поверхні землі температура повітря 20 ⁰С, пружність водяної пари дорівнює 28,5 мб при атмосферному тиску 1008,0 мб. Яка буде температура повітря та пружність водяної пари, якщо повітря адіабатично підніметься до рівня, де атмосферний тиск дорівнює 700,0 мб?

27. У повітрі, що піднімається, у поверхні землі температура дорівнює 10 ⁰С, тиск 970 мб і пружність водяної пари 8,7 мб. Визначити рівень конвекції, якщо вертикальний температурний градієнт дорівнює 0,8 ⁰С/100 м.

28. Визначити графічним способом рівень конвекції в насиченому водяною парою повітрі, що піднімається по схилі гори, якщо у підніжжя гори його температура дорівнювала 273,0 К при атмосферному тиску 102·10³ н/м². Стратифікація атмосфери така, що до висоти 300 м спостерігається ізотермія, а вище вертикальний температурний градієнт дорівнює 1,5 ⁰С/100 м.

29. Побудувати криву стратифікації, криву стану і визначити рівень конвекції по наступним даним: температура повітря 287,3° К, атмосферний тиск 97·10³ н/м², дефіцит вологості 580 н/м². До висоти 500 м вертикальний температурний градієнт 1,4 ⁰С/100 м, від 500 до 1000 м значення вертикального температурного градієнта дорівнює сухоадіабатичному, а вище розташований шар ізотермії.

30. При зондуванні атмосфери отримали такі дані:

Р, гПа	1010,0	920,0	820,0	700,0	610,0
t, 0С	26,8	15,7	9,8	6,3	-3,7

Повітряна маса рухається сухоадіабатично. Визначити стратифікацію кожного слою атмосфери

31. Яка еквівалентна температура насиченого водяною парою повітря при температурі 273,0° К та атмосферному тиску 10⁵ н/м²?

32. Визначити графічним способом рівень конвекції в насиченому водяною парою повітрі, що піднімається по схилі гори, якщо у підніжжя гори його температура дорівнювала 263,0 К при атмосферному тиску 108·10³ н/м². Стратифікація атмосфери така, що до висоти 250 м спостерігається ізотермія, а вище вертикальний температурний градієнт дорівнює 1,2 ⁰С/100 м. Визначити тиск на рівні конвекції.

33. Яка еквівалентно-потенційна температура насиченого водяною парою повітря, якщо температура його дорівнює 294,8° К, а атмосферний тиск 103500 н/м²?

34. На висоті 1600 м температура, тиск і вологість повітря відповідно рівні 260 К, 84*10³ н/м² і 80 %. Визначити еквівалентно-потенційну температуру.

35. Визначити еквівалентно-потенційну температуру повітря, температура якого 281 К при відносній вологості 70 % і атмосферному тиску 98*10³ н/м².

36. На рівні моря температура 250,0° К і атмосферний тиск 10⁵ н/м². Визначити еквівалентно-потенційну температуру на висоті 1000 м, де тиск 900,0 мб, відносна вологість 50 %, якщо середнє значення вертикального температурного градієнта складає 0,6 ⁰С/100 м.

37. На високогірній станції Льодовик Федченко на висоті 4200 м була відзначена температура повітря 267,2 К при відносній вологості 75 % і атмосферному тиску 59*10³ н/м². Визначити еквівалентно-потенційну температуру.

38. Насичене водяною парою повітря має температуру 293,0 К при атмосферному тиску 98*10³ н/м². Яка буде еквівалентно-потенційна температура цього повітря, якщо він адіабатично підніметься на висоту 500 м.

39. Охолоджене над поверхнею суші повітря мало температуру 263,0 К при атмосферному тиску 10⁵ н/м² і відносній вологості 70 %. При переміщенні цього повітря на водну поверхню температура його зросла на 6,0°, а відносна вологість підвищилася на 20 %. Як змінилася при цьому еквівалентно-потенційна температура?

40. На метеорологічній станції Гудауті, розташованої на висоті 2200 м над рівнем моря, відзначена температура 10,0 °С при відносній вологості 80 % і атмосферному тиску 760 мб. Яка буде відносна вологість цього повітря, якщо він адіабатично опуститься до рівня моря, де тиск 980,0 мб.

41. У поверхні землі пружність водяної пари дорівнює 12,5 мб при атмосферному тиску 1040,0 мб та температурі повітря 10 ⁰С. Яка буде пружність водяної пари, якщо повітря адіабатично підніметься до рівня, де атмосферний тиск дорівнює 900,0 мб?

42. На високогірній метеорологічній станції Ла-Пас (Південна Америка), розташованій на висоті 3660 м, термометри в психрометричній будці показують: сухий 12,0 °С, змочений 9,2 °С при атмосферному тиску 630,0 мб. Яка буде температура та пружність водяної пари в повітрі, якщо воно адіабатично опуститься до рівня моря, де тиск 1000,0 мб?

43. У земної поверхні відзначаються наступні значення метеорологічних елементів: температура повітря 24,6 °С відносна вологість 32 %, атмосферний тиск 1000,0 мб. На скільки зміниться відносна вологість повітря, якщо воно адіабатично підніметься до рівня, де тиск виявиться на 200 мб нижче, ніж у поверхні землі?

44. У підніжжя гірського перевалу температура повітря дорівнює 18,5 °С при дефіциті вологості 5,3 мб. Визначити точку роси цієї маси повітря, якщо вона адіабатично підніметься на 500 м.

45. У поверхні землі температура повітря дорівнює 0 °С при відносній вологості 50 % і атмосферному тиску 1000,0 мб. Визначити точку роси цього повітря, якщо воно адіабатично підніметься до висоти 2000 м.

46. Температура насиченого водяною парою повітря у поверхні землі складає 17,5 °С при атмосферному тиску 1000,0 мб. Коли це повітря адіабатично піднялося до висоти, де тиск дорівнює 900,0 мб, питома вологість його в результаті конденсації зменшилася на 2,7 г/кг. Визначити пружність водяної пари на зазначеній висоті.

47. На рівні, де тиск дорівнює 75*10³ н/м², температура і вологість повітря відповідно рівні 270 К та 50 %. Яка буде пружність водяної пари, якщо повітря адіабатично опуститься до рівня стандартного тиску?

48. На рівні 4000 м температура повітря 263 К та пружність водяної пари 200 н/м² при атмосферному тиску 62200 н/м². На скільки зміниться пружність водяної пари та відносна вологість повітря, якщо повітря адіабатично опуститься до рівня моря, де тиск 10⁵ н/м²?

49. У земної поверхні температура повітря 293 К при відносній вологості 60 % і атмосферному тиску 1,02*10⁵ н/м². Яка буде відносна вологість у цьому повітрі, якщо воно адіабатично підніметься до рівня 1000 м, де атмосферний тиск 9*10⁴ н/м²?

50. У поверхні землі температура насиченого водяною парою повітря складає 283 К при атмосферному тиску 98*10³ н/м². Який стан атмосфери, якщо вертикальний температурний градієнт дорівнює 0,5 ⁰С/100 м?

51. Який стан атмосфери вище рівня конденсації, де тиск складає 9*10⁴ н/м² при температурі 263,5 К, якщо вертикальний температурний градієнт дорівнює 0,6 ⁰С/100 м?

52. Один об'єм повітря має тиск 804,7 гПа та температуру 7 ⁰С, інший – тиск 469,8 гПа та температуру –16,6 ⁰С. Який з них має більш високу потенційну температуру? На скільки градусів відрізняються ці температури?

53. На рівні моря температура повітря 28 ⁰С, тиск стандартний. Маса повітря на висоті 500 м має температуру 24 ⁰С. Де потенційна температура вище?

54. У поверхні Землі температура 20 ⁰С, тиск 1000 гПа, точка роси 0,7 ⁰С. Найти тиск та температуру на рівні конденсації, а також висоту цього рівня. Як та чому зміниться остання відповідь, якщо при інших незмінних умовах вихідна точка роси буде вище (нижче) заданої?

55. На рівні моря температура 265,0° К і атмосферний тиск 10⁵ н/м². Визначити еквівалентно-потенційну температуру на висоті 900 м, де тиск 900,0 мб, відносна вологість 60 %, якщо середнє значення вертикального температурного градієнта складає 0,25/100 м.

56. Визначити графічним способом рівень конвекції в насиченому водяною парою повітрі, що піднімається по схилі гори, якщо у підніжжя гори його температура дорівнювала 263,0 К при атмосферному тиску 108·10³ н/м². Стратифікація атмосфери така, що до висоти 250 м спостерігається ізотермія, а вище вертикальний температурний градієнт дорівнює 1,2 ⁰С/100 м.

57. На високогірній станції на висоті 4500 м була відзначена температура повітря 257,2 К при відносній вологості 58 % і атмосферному тиску 49*10³ н/м². Визначити еквівалентно-потенційну температуру.

58. Насичене водяною парою повітря має температуру 293,0 К при атмосферному тиску 95*10³ н/м². Яка буде еквівалентно-потенційна температура цього повітря, якщо він адіабатично підніметься на висоту 700 м.

59. Охолоджене над поверхнею суші повітря мало температуру 263,0 К при атмосферному тиску 10⁵ н/м² і відносній вологості 80 %. При переміщенні цього повітря на водну поверхню температура його зросла на 4,0 °С, а відносна вологість підвищилася на 10 %. Як змінилася при цьому еквівалентно-потенційна температура?

60. На метеорологічній станції, розташованій на висоті 2000 м над рівнем моря, відзначена температура 12,0 °С при відносній вологості 60 % і атмосферному тиску 740 мб. Яка буде відносна вологість цього повітря, якщо він адіабатично опуститься до рівня моря, де тиск 990,0 мб.

61. У поверхні землі тиск 998,2 гПа, температура 25,8 ⁰С, відносна вологість 70 %. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури 0,45 ⁰С/100 м. Намалювати криву зміни стану повітря, що адіабатично підіймається до рівня конденсації.

62. У поверхні землі температура 10,0 ⁰С, тиск 998,0 гПа, точка роси 0,9 ⁰С. Найти тиск і температуру на рівні конденсації, а також висоту цього рівня. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури дорівнює 0,43 ⁰С/100 м.

63. Два об`єма повітря находяться при однаковому тиску 965,0 гПа й мають однакову температуру 5,0 <sup>0</sup>С. В першому об`ємі находиться ненасичена водяна пара, в другому – насичена. Найти зміну їх температури, якщо тиск адіабатично зросте до 1005 гПа.

64. На скільки градусів охолоне повітря з насиченою водяною парою, яке адіабатично піднялось з рівня 1000,0 гПа на рівень 920,0 гПа? Вихідна температура повітря 10,0 ⁰С, вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури 0,54 ⁰С/100 м.

65. Визначити графічним способом рівень конвекції в насиченому водяною парою повітрі, що піднімається по схилі гори, якщо у підніжжя гори його температура дорівнювала 263,0 К при атмосферному тиску 108·10³ н/м². Стратифікація атмосфери така, що до висоти 250 м спостерігається ізотермія, а вище вертикальний температурний градієнт дорівнює 1,2 ⁰С/100 м.

66. Побудувати криву стратифікації, криву стану і визначити рівень конвекції по наступним даним: температура повітря 277,3° К, атмосферний тиск 92·10³ н/м², дефіцит вологості 560 н/м². До висоти 600 м вертикальний температурний градієнт 1,1 ⁰С/100 м, від 600 до 1000 м значення вертикального температурного градієнта дорівнює сухоадіабатичному, а вище розташований шар ізотермії.

67. У поверхні землі температура 40,0 ⁰С, тиск 989,0 гПа, точка роси 5,7 ⁰С. Найти тиск і температуру на рівні конденсації, а також висоту цього рівня. Вертикальний вологоадіабатичний градієнт температури дорівнює 0,65 ⁰С/100 м.

68. Два об`єма повітря находяться при однаковому тиску 990,0 гПа й мають однакову температуру 35,0 <sup>0</sup>С. В першому об`ємі находиться ненасичена водяна пара, в другому – насичена. Найти зміну їх температури, якщо тиск адіабатично зменшиться до 750 гПа.