気温の減率から水蒸気の凝結量を求められるか？

質問

気温の鉛直分布が計測できたとします．
上空の大気には水蒸気が十分に存在するものとすると，気温の減率は気圧の逓減に従って飽和水蒸気圧に達し，乾燥断熱減率→湿潤断熱減率へと変化します．
水蒸気の凝結に伴う熱の影響で減率が変化するとされていますが，この両減率を用いて空気の単位体積当り，もしくは単位質量あたりの凝結量(g/m^3 or g/kg)というのは求められるのでしょうか？
測定可能なデータは気温の鉛直分布のみとします．
どなたかご存知の方，もしくはご専門でこの分野の研究をされている方，ぜひ回答お願いします．

回答No.2

stomachman · ベストアンサー

問題を設定していらっしゃるのはtomozo76さんだから、どうこうは言えませんが、補足の内容からすると、
混合は考えなくて良く、従って「上空の大気には水蒸気が十分に存在するものとする」かどうかは全くどうでもよい、というお話のようです。つまりその空気をビニール袋に入れて高いところまで持ち上げる、という話と同じ。

すると、或る重量比で水蒸気を含んでいる空気が、（１）気圧の低下で準断熱的に膨張する。(2) 温度が下がる。この二つの現象によってどれだけ体積を増やすか、という問題に帰着します。つまり、「水蒸気を含む空気が容積V0のシリンダに入っている。ピストンを引いて容積をV2にしたとき、気体の温度と圧力、および凝結水の量はいくらか。」という問題が解ければ良い。

回答No.1

stomachman

手も足も出ません。
でも、ご質問を読んでいると、これが「静的な平衡状態」のことなのか、「上昇気流」のことなのか、どうもそこが混ざっているような印象を受けます。どうなんでしょうかね？

補足

毎度，説明不足で申し訳ありません…．
この質問は上昇気流中の大気を考えています．
それと大気圧も地上の気圧から一定の減率で下がるものとして，
使用できるものと考えました．
そうすると，僕はこの問題を絶対湿度を用いて解けないだろうかと考えています．
絶対湿度a=a(T,p) (g/cm^3:単位空気中の水蒸気量)気温と大気圧の関数です．
ある雲中の大気(高度z=z)を考えますと
a(T(z),p(z))でその大気中の絶対湿度が求まりました．
もともと地上に存在していた水蒸気が乾燥断熱減率にしたがってz=zまで上空に
運ばれた時の絶対湿度a_dryが求まれば
a_dry - a(T(z),p(z))が凝結した量になると思うのですが…．
a_dryが上手く求められません．
その前にこの考え方で良いのでしょうか？
ご指摘お願い致します．