热力学图

热力学图是用于表示材料（通常是流体）的热力学状态以及操纵该材料的结果的图表。 例如，温度-熵图（T-s 图）可用于演示流体在被压缩机改变时的行为。

特别是在气象学中，它们被用来分析从无线电探空仪的测量中得出的大气的实际状态，通常是用气象气球获得的。 在此类图表中，温度和湿度值（由露点表示）相对于压力显示。 因此，该图乍一看就给出了实际的大气分层和垂直水汽分布。 进一步的分析给出了对流云的实际底部和顶部高度或分层中可能的不稳定性。

通过假设太阳辐射的能量，可以预测白天 2 米（6.6 英尺）的温度、湿度和风，大气边界层的发展，云的发生和发展以及条件 白天的高空飞行。

热力学图的主要特征是图中面积与能量的等价性。 当空气在过程中改变压力和温度并在图中规定一条闭合曲线时，该曲线所包围的面积与空气获得或释放的能量成正比。

通用图包括：

• 光伏图
• T-s图
• h–s (Mollier) 图
• 空气湿度图
• 冷却曲线
• 指标图
• 饱和蒸汽曲线
• 热力学表面

具体到气象服务，主要使用三种不同类型的热力学图：

• Skew-T log-P 图
• 电报
• 电图

这三个图均源自物理 P-alpha 图，它以压力 (P) 和比容 (alpha) 为基本坐标。 P-alpha 图显示了大气条件下网格的强烈变形，因此在大气科学中没有用处。 这三个图是通过使用适当的坐标变换从 P-alpha 图构建的。

不是严格意义上的热力学图，因为它不显示能量-面积当量，是

• Stüve 图

但由于其结构更简单，它在教育中更受欢迎。

热力学图通常显示五行不同的网络：

• 等压线 = 恒定压力线
• 等温线 = 恒温线
• 干绝热线 = 恒定势温线，代表上升的干燥空气团的温度
• 饱和绝热或伪绝热 = 代表水蒸气饱和的上升地块温度的线
• 混合比 = 代表上升地块露点的线

获得直减率、干绝热直减率 (DALR) 和湿绝热直减率 (MALR)。 在这些线的帮助下，诸如云凝结水平、自由对流水平。