Выражение для работы, совершаемой при развитии конвективной облачности, можно приравнять к кинетической энергии конвекции.
Снова предположим, что облака имеют цилиндрическую форму, а скорость подъема облачного воздуха будем считать одинаковой для всего горизонтального сечения облака, так же как и скорость опускания сухого воздуха vc в безоблачных промежутках. Если не принимать во внимание изменение плотности воздуха с высотой, то мгновенная скорость облачного воздуха для цилиндрической струи должна быть одной и той же в любом участке облака. Такое же положение справедливо и для компенсирующего опускания сухого воздуха. Поэтому кинетическую энергию воздуха, участвующего в конвекции, можно записать в виде, где Мв и Мс—массы влажного и сухого воздуха, участвующие в конвективной циркуляции.
Преобразуем правую часть уравнения, воспользовавшись уравнением неразрывности. Произведя простые преобразования, получаем в расчете на единицу площади.
Приравнивая правые части уравнений, приходим к выражению для кинетической энергии единицы массы облачного воздуха в момент, когда мощность облака достигла значения Я, или, учитывая соотношение.
|