Redigerer Atmosfærisk termodynamikk

{{referanseløs}}
'''Atmosfærisk termodynamikk''' er studiet av [[varme]]- og [[energi]]transformasjoner i en [[jordatmosfæren|atmosfære]]. Her følges de samme lovene som i klassisk [[termodynamikk]], og disse kan brukes til å beskrive fenomener som [[vanndamp]]innholdet i luften, [[sky]]dannelse, atmosfærisk [[konveksjon]], grenselagsmeteorologi og vertikal stabilitet i atmosfæren. [[Værvarsling|Værvarslere]] kan bruke termodynamiske diagrammer til å varsle utviklingen av [[lavtrykk]]. Atmosfærisk termodynamikk danner grunnlaget for parameterisering av mikrofysikk i skyer og konveksjon i numeriske værmodeller, og blir også brukt i klimamodeller. 

==Oversikt==
Atmosfæriske termodynamikk fokuserer på vann og transformasjon av dette, og inkluderer loven for energikonservering, den [[ideell gass|ideelle gassloven]], [[spesifikk varmekapasitet]] og [[adiabatisk temperaturendring|adiabatiske prosesser]]. De fleste gassene i [[troposfæren]] blir håndtert som [[ideell gass|ideelle gasser]], og [[vanndamp]] er regnet for å være den viktigste av dem. 

I tillegg omhandler faget [[faseovergang]]ene til vann, homogene og inhomogene kjerner for skydannelse og rollen overmetning spiller i dannelsen av iskrystaller og sky[[dråpe]]r. Det brukes forskjellige typer temperatur, som ekvivalent [[potensiell temperatur]], wet-bulb og virtuell temperatur, innenfor skyfysikk og til å estimere vanndampinnhold. Andre områder som er knyttet til atmosfærisk termodynamikk er transport av [[energi]], [[Drivmoment|moment]] og [[masse]], [[turbulens]], [[konveksjon]], dynamikk i [[tropisk syklon|tropiske sykloner]] og [[atmosfærisk sirkulasjon|storskalabevegelser]] i atmosfæren.

Den store og viktige rollen atmosfærisk termodynamikk har er uttrykt i de adiabatiske og diabatiske kreftene som virker på en [[luftpakke]] i de [[primitive ligninger|primitive ligningene]]. Disse ligningene danner grunnlaget for [[numerisk værvarsling]] og klimavarsling.

==Historie==
[[Fil:Skew-T.gif|right|thumb|Termodynamiske diagrammer utviklet i det 19. århundre brukes fortsatt til å beregne størrelser som konvektiv tilgjengelig potensiell energi eller luftstabilitet.]]
Tidlig på [[1800-tallet]] arbeidet termodynamikere som [[Nicolas Léonard Sadi Carnot|Sadi Carnot]], [[Rudolf Clausius]] og [[Emile Clapeyron]] med å utvikle matematiske modeller som beskrev dynamikken i væsker og gasser i forbindelse med forbrenning og trykksykluser i atmosfæriske [[dampmaskin]]er. Et eksempel er [[Clausius-Clapeyron ligningen]]. I [[1873]] publiserte termodynamikeren [[Willard Gibbs]] «Graphical Methods in the Thermodynamics of Fluids».  

Dette dannet grunnlaget for teorien bak atmosfærisk termodynamikk, og de første artiklene om temaet dukket opp på 1860-tallet og omhandlet emner som tørr- og fuktigadiabatiske prosesser. I 1884 laget [[Heinrich Rudolf Hertz|Heinrich Hertz]] det første atmosfæriske termodynamiske diagrammet ([[emagram]]). Pseudo-adiabatiske prosesser ble først nevnt av [[Wilhelm von Bezold|
von Bezold]] som beskrev luft som blir hevet, utvider seg, blir avkjølt og til slutt danner [[nedbør]]. I 1888 publiserte han arbeidet sitt «Om termodynamikken i atmosfæren»
 
I 1911 publiserte [[Alfred Wegener]] boka «Thermodynamik der Atmosphare», og fra dette tidspunktet utviklet den atmosfæriske termodynamikken seg til å bli en egen gren innen vitenskapen. I dag er atmosfærisk termodynamikk en svært viktig del av [[værvarsling]].

==Hendelser==

*'''1751''' [[Charles Le Roy]] oppdaget [[duggpunkt]]temperaturen som det punktet der luft blir mettet.
*'''1782''' [[Jacques Charles]] laget hydrogenballonger og målte [[temperatur]] og trykk i [[Paris]]. 
*'''1784''' Oppdagelsen av at temperaturen endrer seg med høyden. 
*'''1801-1803''' [[John Dalton]] utvikler sine [[Daltons lov|lover]] for trykk i damp.
*'''1804''' [[Joseph Louis Gay-Lussac]] studerte været ved hjelp av ballonger. 
*'''1805''' [[Pierre Simon Laplace]] utviklet sin lov om at trykket varierer med høyden. 
*'''1841''' [[James Pollard Espy]] publiserte en artikkel om konveksjon som en energikilde for sykloner. 
*'''1889''' [[Hermann von Helmholtz]] og [[Wilhelm von Bezold|Johann Wilhelm von Bezold]] bruker konseptet [[potensiell temperatur]], von Bezold bruker adiabatisk temperaturendring og pseudoadiabat. 
*'''1893''' [[Richard Asman]] konstruerer den første sonden for å måle trykk, temperatur og fukt. 
*'''1894''' John Wilhelm von Bezold bruker uttrykket ekvivalent temperatur. 
*'''1926''' [[Napier Shaw]] introduserer tepigrammet. 
*'''1933''' [[Tor Bergeron]] publiserer ein artikkel om «[[Skyfysikk]] og Nedbør».  
*'''1946''' [[Vincent J. Schaeffer]] og [[Irving Langmuir]] gjorde de første forsøkene med å så skyer for å skape nedbør. 
*'''1986''' K. Emanuel viser tropiske sykloner som en Carnot varmemotor.

==Se også==
* [[Termodynamikk]]
* [[Skyfysikk]]

==Litteratur==
* Hertz, H., 1884, Graphische Methode zur Bestimmung der adiabatischen Zustandsanderungen feuchter Luft. Meteor Ztschr, vol. 1, pp. 421-431. English translation by Abbe, C. – The mechanics of the earth's atmsphere. Smithsonian Miscellaneous Collections, 843, 1893, 198-211
* Zur Thermodynamik der Atmosphäre. Pts. I, II. Sitz. K. Preuss. Akad. Wissensch. Berlin, pp. 485-522, 1189-1206; Gesammelte Abhandlugen, pp. 91-144. English translation Abbe, C. The mechanics of the earth's atmosphere. Smithsonian Miscellaneous Collections, no 843, 1893, 212-242.
* Emanuel, K. A. Annual Review of Fluid Mechanics, 23, 179-196 (1991)
* Bohren, Craig, F. (1998). Atmospheric Thermodynamics. Oxford University Press. ISBN 0-19-509904-4.
* Curry, J.A. and P.J. Webster, 1999, Thermodynamics of Atmospheres and Oceans. Academic Press, London, 467 pp (textbook for graduates)
* Dufour, L. et, Van Mieghem, J. – Thermodynamique de l'Atmosphère, Institut Royal Meteorologique de Belgique, 1975. 278 pp (theoretical approach). First edition of this book – 1947.
* Emanuel, K.A.(1994): Atmospheric Convection, Oxford University Press. ISBN 0-19-506630-8 (thermodynamics of tropical cyclones).
* Iribarne, J.V. and Godson, W.L., Atmospheric thermodynamics, Dordrecht, Boston, Reidel (basic textbook).
* Tsonis, Anastoasios, A.; (2002). An Introduction to Atmospheric Thermodynamics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-79676-8.
* von Alfred Wegener, Thermodynamik der Atmosphare, Leipzig, J. A. Barth, 1911, 331pp.
* Wilford Zdunkowski, Thermodynamics of the atmosphere: a course in theoretical meteorology, Cambridge, Cambridge University Press, 2004.
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Atmosfærisk dynamikk]]
[[Kategori:Termodynamikk]]