Сув адијабатски градиент на температурата
Значи, да разгледаме воздушна парцела од незаситен воздух што се издига во неговиот амбиентален воздух. Бидејќи воздушниот притисок се намалува со надморската височина, како што е прикажано во поглавјето за воздушниот притисок, температурата во воздушната парцела се намалува во согласност со општата равенка на гасот. Спротивно на тоа, температурата во воздушната парцела се зголемува кога паѓа, бидејќи таму се зголемува притисокот на воздухот. Ова го покажува оваа анимација.
Колку температурата се менува за време на овие процеси е прашање на температурниот градиент (стапка на пропаѓање). Во незаситен воздух, т.е. без формирање облак, тој има постојана вредност од околу 1 ° C на 100 m или 3 ° C на 1.000 ft (точно 0,98 ° C/100 m). Во овој случај станува збор за таканаречената стапка на сув адијабатичен пропуст (DALR).
Сл.: Адијабатски градиенти (горе)
адијабатски лифт (долу)
Сувиот адијабатичен градиент на температура се однесува на адијабатски-реверзибилни, изентропски промени на состојбата, т.е. нема промена во физичката состојба. Тоа се однесува само на промените во надморската височина на воздушниот пакет се додека релативната влажност на воздухот останува под 100%, т.е. нема паѓање под точката на роса и затоа нема кондензација. Сувиот воздух што се крева секогаш се лади за 1 ° C/100 m. Спротивно на тоа, кога воздухот тоне, тој се загрева со иста брзина, т.е. исто така за 1 ° C/100 m. Патем, температурните градиенти се нарекуваат непотпишани, па затоа се зборува за намалување на температурата од 3 ° C на 1.000 стапки.
Освен мали флуктуации како резултат на разликите во составот на воздухот, оваа вредност е постојана; зголемувањето или намалувањето на температурата е линеарно, како што е прикажано на горната слика на левата страна. Ако ја знаете температурата на почвата, лесно можете да ја пресметате температурата на различни височини. Сепак, ова работи само додека не се формираат облаци и нема кондензирана водена пареа. Ова одговара на претпоставките за сувиот адијабатски процес, кој покрај надворешното снабдување со топлина, ги исклучува и транзициите помеѓу различните состојби на агрегација.
Двете слики од десната страна го прикажуваат сувото адијабатско искачување на воздухот до 2.000 м.Потоа, со соодветна влажност, се поставува кондензација и се формира облак. Тогаш температурата се намалува само со адијабатската вредност на влажноста, бидејќи воздухот продолжува да расте. За поедноставување на застапеноста, на долната слика, и покрај формирањето на облакот што се гледа погоре, треба да се разгледа само сувото адијабатско издигнување, т.е. нема проток на маса и/или енергија поради промената на волуменот.
За повеќе информации, погледнете во поглавјето за нивото на кондензација.
Ако погледнеме понатаму на нашиот пример за асцендентна воздушна парцела, ќе откриеме дека водената пареа содржана во воздушната парцела достигнува сатурација од одредена висина, почнува да се кондензира и да формира облак. Поради ослободената топлина на кондензација од 600 кал/г, нашата воздушна парцела ќе се олади помалку силно со зголемување на надморската височина. Воздушниот пакет се смени во влажна адијабатска состојба. Како што воздушната парцела понатаму се крева, водената пареа постепено ќе се кондензира и добиените капки вода ќе ја напуштат воздушната парцела како врнежи. Поради додадената латентна топлина, намалувањето на температурата со зголемување на надморската височина е помалку изразено отколку во сувиот адијабатски случај.
Од друга страна, колку е постудено, толку помалку пареа на вода останува во воздушниот пакет.