Горный хребет обтекается адиабатпо влажным воздухом (рис. 8.6). Метеорологические станции Mq и M₂ фиксируют давление воздуха ро — 100 кПа, станция M₂ фиксирует давление р2=70 кПа. Температура воздуха в точке m₀ t₀=20 °С. Когда воздух поднимается, при давлении p₁=84,5 кПа начинается образование облаков. При дальнейшем поднятии воздух, в котором происходит конденсация водяного пара (масса этого воздуха над каждым квадратным метром поверхности равна 2000 кг), достигает вершины хребта (станция M₂) через 1500 с. При этом он отдает, в расчете на один килограмм воздуха, т=2,45 г воды в качестве осадков (дождя). Ответьте на следующие вопросы и выполните задания: 1. Какова температура т₁ на уровне нижней границы облаков? 2. На какой высоте h₁ над станцией Mq расположена нижняя граница облаков, если допустить, что плотность воздуха убывает с высотой линейно? 3. Какая температура Т% будет измерена на вершине хребта? 4. Какой высоты достигает столб воды (высота осадков на единицу площади), выпадающий из потока воздуха в течение 3 часов? "Условия конденсации пара считать одинаковыми на участке от M₁ до M₂. 5. Какова температура т₃ на задней стороне хребта у станции m₃? Обсудите состояние воздуха у станции m₃ по сравнению с его состоянием у станции m₀. Указания и данные. Воздух следует рассматривать как идеальный газ. Влиянием присутствия водяного пара на удельную теплоемкость и на плотность воздуха, а также зависимостью удельной теплоты испарения от температуры следует пренебречь. Температуры следует указать с точностью до 1 К, высоту нижней границы облаков — с точностью до 10 м, высоту осадков — с точностью до 0,1 мм. "Удельная теплоемкость воздуха в интересующем нас интервале температур равна Ср=1005 Дж/(кг•К); плотность воздуха у станции Mq при p₀ и т₀ равна ро=1,189 кг/м³; удельная теплота испарения воды в области облака qv=2500 кДж/кг; Cp/Cv=y=1,4; g=9,81 м/с².