第5回小レポートの答えの考えかた

問い

海面の高さで気温 10℃の空気塊がある。 持ち上げ凝結高度 1000 m まで乾燥断熱、そこから高さ (海抜) 2500 m まで湿潤断熱で上昇し、 それまでに凝結した水を雨または雪として落として、海面の高さまで乾燥断熱で下降する、とする。 空気塊の温度はどのように変化するか。 乾燥断熱減率は 10 K/km とする。 湿潤断熱減率は実際は一定でないが、ひとまず 5 K/km で代表させて答えてほしい。 (佐藤 2019 の問 3-1 とだいたい同じだが、数値を変えた。)

答えの考えかた

縦軸に高さ、横軸に温度をとると、つぎのような形の経路になる。 ただし、つぎの図の数値は今回の問題とはちがう。

空気塊の温度については、前の段階からの温度変化量がどうなるかを示しておく。 順にたしこんでいく計算をしてほしい。