# 斜溫圖
## 基本線
- 等壓線：橫向綠色實線，間距為對數值
- 等溫線：左下右上棕色<font color="#f00">實線</font>
- 飽和混合比線：左下右上綠色<font color="#f00">虛線</font>
- 相當於等水量線，也就是氣塊無凝結（水氣不變）時的移動路徑
- 混合比：水氣(g)/乾空氣(kg)→為露點與氣壓的函數
- 由<font color="#f00">露點</font>求出
- 氣壓與露點交點，內插求得該點的飽和混合比值即為混合比
- 飽和混合比：一定溫度下，單位質量乾空氣所占空間中能含有的最大水氣量比值→為溫度與氣壓的函數
- 由<font color="#f00">氣溫</font>求出
- 即混合比為實際水氣量，飽和混合比為飽和水氣量
- 氣壓與大氣溫度交點，內插求得該點的飽和混合比值即為飽和混合比
- 乾絕熱線：右下左上棕色下彎實線
- 濕絕熱線：右下左上綠色上彎實線

## 由斜溫圖求物理常數
- 濕度
- 相對濕度：$混合比\over 飽和混合比$
- 比濕：水氣(g)/乾空氣+水氣(kg)，無法直接從斜溫圖上求得，但數值與混合比接近，地面附近可通用
- 水氣壓：未飽和空氣塊所含水氣在大氣總壓力中所佔的比重大小
- 為氣壓與混合比的函數(乾空氣中的水氣壓/總壓)
- 由氣壓與露點交點沿**等溫線**與<font color=#f00>622hPa</font>相交，此交點的飽和混合比值即為水氣壓。
- 飽和水氣壓：

- 由氣壓與<font color=#f00>溫度</font>交點沿等溫線與622hPa相交，此交點的飽和混合比值即為飽和水氣壓。
- 溫度
- **位溫**：大氣或海洋中任一氣(水)團由絕熱狀態移動至標準面時的溫度，大氣為1000hPa，海洋為海表面。
位溫用來比較不同高度空氣塊的溫度高低，藉此判斷氣塊所處環境大氣的穩定度狀態。
→上方空氣因具有的能量(位能與顯熱)多，故上方位溫應較高，若氣塊位溫較下方空氣高則空氣塊將上移，因此大氣處於不穩定狀態。

- Poison方程式：$\theta=T($$P~o~\over P$)$^{R\over Cp}$
- 將P~o~=1000hPa、$R\over Cp$=0.286代入得位溫方程式： $\theta=T($$1000\over P$)$^{0.286}$
- 濕球溫度：
- 定量空氣在**等壓**過程中借水氣蒸發冷卻使空氣溫度降低，並達飽和的溫度
- 藉由乾溼球溫度差可以了解環境大氣的濕度
- 由LCL沿**濕絕熱線**至原等壓面所具有的溫度即濕球溫度
也就是將空氣沿乾絕熱線上升至飽和高度，再循濕絕熱線下降至原高度時的溫度
- 濕球位溫：濕球溫度沿著**濕絕熱線**至1000hPa標準氣壓面時所具有的溫度
- 相當溫度：
- 空氣塊沿乾絕熱飽和，再沿濕絕熱上升至<font color=#f00>水氣完全凝結</font>，接著沿乾絕熱下降至原高度之溫度
- 即空氣塊中所含水氣完全凝結並離開空氣塊的溫度
- 由LCL沿**濕絕熱線**至與乾絕熱線平行為止(即轉為乾空氣)，再沿乾絕熱線回到原等壓力面所具有的溫度
- 相當位溫：
- 空氣塊中所含水氣完全凝結，且所有的水氣釋放的潛熱均用來加熱空氣塊，此時具有的位溫即為相當位溫
- 由相當溫度沿乾絕熱線至1000hPa所具有的溫度
- 虛溫：等壓條件下，乾空氣**具有濕空氣密度**時的溫度為虛溫
- 虛溫代表濕空氣溫度
- 由於濕空氣分子量會隨環境水氣量改變，不易計算氣體常數，故利用虛溫替代濕空氣溫度。
- 常直接利用實際觀測溫度來替代虛溫
- Tv=T+$W\over 6$
- 凝結高度
- **舉升凝結面**(LCL)
- 空氣塊自地面受<font color=#f00>外力舉升</font>(例如鋒面、地形影響)，並沿乾絕熱線上升至凝結的高度
- 為動力作用所導致的凝結面
- 常為層狀雲雲底所在位置
- 求法為
1.由氣壓與露點之交點沿飽和混合比線上升
→高度上升達飽和所需水量下降
2.由氣壓與溫度之交點沿乾絕熱線上升
→空氣塊向上移動不與外界有熱量交換
3.前兩者交點即為舉升凝結面
- 對流凝結面(CCL)
- 當地球表面受太陽輻射加熱，空氣因此產生上升運動至凝結的高度
- 為<font color=#f00>熱力作用</font>所導致的凝結面
- 常為積狀雲雲底所在位置
- 求法:由露點與與1000hPa交點沿飽和混合比線至與探空溫度曲線相交高度
- 對流溫度：CCL沿乾絕熱線向下至地面氣壓時所具有的溫度

- **自由對流面**(LFC)
- 當空氣隨乾絕熱舉升達飽和，且在**濕絕熱**過程中比周圍環境暖時的高度
- 因空氣浮力較大，故空氣塊可自由上升
- 此對流面不一定會出現
- 求法：由LCL沿濕絕熱線上升，與探空溫度曲線相交高度
- 混合凝結面(MCL)
- 若近地面有風擾動使氣層完全混合，其發生飽和的最低高度
- 求法：平均之後的飽和混合比線與**平均乾絕熱線**相交
- 平衡面(EL)
- 當溫度原本較環境高的上升空氣塊，再度與周圍環境溫度相等的高度
- 此時若空氣塊繼續上升，空氣塊溫度將低於大氣，此高度可視為山側迎風面雲層的雲頂高度
- 求法：探空溫度曲線與對流凝結面的飽和絕熱線，兩者相交
- 正能區(Positive area, PA)
- 不需要額外能量即可讓空氣上升
- 空氣塊溫度大於四周環境溫度
- 濕絕熱線與探空溫度曲線所夾面積即為正能區
- 也代表大氣潛藏的不穩定程度
- 求法1：因舉升作用而成者，由LCL沿濕絕熱與探空曲線相交為止的面積
- 求法2：因加熱作用而成者，由LFC沿濕絕熱線與探空曲線相交為止的面積
- 負能區(Negative area, NA)
- 空氣塊無論上升或下降均需仰賴外界環境能量輸入
- 負能區面積大小代表外力須對上升空氣做的功
- 負面積越大表示環境大氣越不易產生雲雨
- 求法1：

- 參考資料
- 考古題
1.110南一中教甄問答題
2.
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