Fråga:
Hur mäter vi (eller beräknar vi empiriskt) mängden entropi i atmosfären och haven?
InquilineKea
2014-04-16 03:05:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Här är en artikel om entropibudget 1 , där fuktig entropi definieras i ekvation (8) som

$$ s = (1-q_t) (C_ {pd} \ ln T - R_d \ ln p_d) + q_t C_l \ ln T + \ frac {q_v L_v} {T} - q_v R_v \ ln \ mathcal {H} $$

I detta uttryck är $ q_v $ den specifika fuktigheten för vattenånga, $ C_ {pd} $ är den specifika värmen vid konstant tryck av torr luft, $ C_l $ är den specifika värmen för flytande vatten, $ T $ är temperaturen i fuktig luft, $ R_d $ och $ R_v $ är gaskonstanterna i torr luft och vattenånga, $ p_d $ är det partiella trycket i torr luft, $ \ mathcal {H} = e / e_s $ är relativ luftfuktighet, $ e $ är vattenångstrycket och $ e_s $ är mättnadens ångtryck.

Jag är bara nyfiken: mäts entropi direkt eller indirekt från andra källor ? Om vi ​​mätte det, vad skulle den rumsliga-temporala upplösningen av en sådan mätning vara?


1 Pauluis, Olivier och Isaac M. Held. "Entropibudget för en atmosfär i strålnings-konvektiv jämvikt. Del I: Maximalt arbete och friktionsförlust." Journal of the Atmospheric Sciences 59: 125-139.

Finns inte svaret i tidningen eller dess referenser?
Det är ett mycket teoretiskt papper, så det diskuterar inte mätning mycket. Det är också tillbaka från 1991, så jag misstänker att det finns fler sätt att mäta det nu. Men det verkar fortfarande inte vara ett särskilt välutforskat ämne.
Jag vet inte, men jag förväntar mig starkt att det * inte * mäts direkt.
Jag förstår inte riktigt varför det papperet är kopplat till frågan. Finns det något som står som lägger till frågan? Om så är fallet, kan du kanske citera den biten istället för att bara länka till hela tidningen?
Två svar:
#1
+6
DavePhD
2014-05-20 18:04:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det finns en konvention för fuktig luftentropi byggd från torrluftentropi som är 0 vid T = 273,15 K och P = 101325Pa, och flytande vattenentropi är 0 vid sin tredubbla punkt. Se sidan nummer 47 i detta NIST-dokument:

http://www.nist.gov/calibrations/upload/5241.pdf

Entropy is mäts inte direkt.

Entropi $ S $ definieras som $ dS \ equiv dQ_ {rev} / T $

Därför kan entropi mätas genom att mäta värmeöverföring och temperatur.

Se Beräkning av förändring av entropi i vissa grundläggande processer för mer information.

#2
+2
Pascal Marquet
2018-05-18 18:32:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det är möjligt att beräkna relevant fuktig luftentropi genom att använda de tredje lagens värden. Detta har gjorts först av Hauf och Höller (1987). En fuktig temperatur har definierats av Marquet (2011, ..., 2017). Denna temperatur i fuktig luft är verkligen synonymt med fuktig entropi och skiljer sig från de tidigare värden som publicerades av Emanuel eller Pauluis, eftersom de tredje lagens värden genererar en ny term som har stora fysiska effekter.


Hauf, T. och H. Höller, 1987: Entropi och potentiell temperatur.J. Atmos Sci., 44 (20), 2887-2901

Marquet, P., 2011: Definition av en fuktig entropipotentialtemperatur: applicering på FIRE-I-dataflyg. Quart. J. Roy. Meteorol.Soc., 137 (9), 768–791

Marquet, P., 2017: En tredje lag isentropisk analys av en simulerad storm. J. Atmos. Sci., 74 (10), 3451–3471



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...