Page 125 -
P. 125
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
อุตุนิยมวิทยา 107
dU + pdV = 0
dU = -pdV . . . (5.6)
เมื่อท าอนุพันธ์ของสมการของแก๊ส (pV = nRT) จะได้
pdV + VdP = nRdT
pdV = (m /M ) RdT – Vdp . . . (5.7)
m
m
พลังงานภายในหรือพลังงานจลน์ของอากาศชื้นลดลงเนื่องจากอุณหภูมิของมวล
อากาศชื้นลดลงเมื่ออากาศลอยสูงขึ้น
dU = m c dT . . . (5.8)
m vm
เมื่อ c = ความจุความร้อนจ าเพาะของอากาศชื้นเมื่อปริมาตรคงที่
vm
แทนค่าสมการที่ (5.7) และ (5.8) ลงในสมการที่ (5.6) จะได้
m c dT = -m (R/M )dT + Vdp . . . (5.9)
m
m
m vm
= -m R dT + Vdp
m m
m(c + R )dT = Vdp
vm
m
(c + R )dT = (V/m )dp
vm
m
m
c dT = dp/
pm
= -gdz
เมื่อ c = ความจุความร้อนจ าเพาะของอากาศชื้น เมื่อความดันคงที่
pm
R = ค่าคงที่ของอากาศชื้น
m
ดังนั้น dT/dz = -g/c … (5.10)
pm
หรือ L = -g/c
pm
m
นักอุตุนิยมวิทยาเรียกค่า dT/dz ว่า อัตราการลดอุณหภูมิของอากาศชื้นตามความ
สูงแบบอะเดียแบติกแห้ง (dry adiabatic lapse rate, L ) ซึ่งเป็นการลดลงของอุณหภูมิตามความสูง
m
ของอากาศชื้นที่ลอยขึ้นไปอย่างช้าๆ และขยายตัวออกอย่างช้าๆ เช่นกัน การขยายตัวนี้เป็นไปตาม
ระดับของความหนาแน่นของอากาศรอบด้าน ซึ่งมีค่าลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้นและเป็นสาเหตุ
ส าคัญท าให้อุณหภูมิของอากาศชื้น ที่ลอยขึ้นไปลดลงอย่างช้าๆ