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💰 Adiabatic Lapse Rate 計算機

專業免費的 Adiabatic Lapse Rate 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
10.2 °C(乾絕熱)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是乾絕熱遞減率?

乾絕熱遞減率(Dry Adiabatic Lapse Rate,簡稱 DALR)描述一團未飽和空氣在大氣中上升或下沉、且不與周圍環境交換熱量時,氣溫如何隨之變化。由於上升的空氣會膨脹並降溫,乾空氣每爬升 1000 公尺就會降低約 9.8°C;反之下沉時也會升溫相同的幅度。這個數值是由重力與空氣比熱推導而來的普世物理常數,因此本計算器在地球上任何地方都同樣適用。

如何使用本計算器

請輸入地表(或起始)溫度(單位 °C)、起始高度(公尺),以及你想求得溫度的目標高度。計算器會先算出高度變化量,再乘以遞減率,並回傳目標高度處的氣溫。若將目標高度設得較高,可模擬氣團上升(降溫);若設得較低,則可模擬氣團下沉(升溫,如焚風或欽諾克風的情形)。

公式說明

核心方程式為

T = T_0 - 9.8 × ((Δ z) ÷ (1000))
其中 T_0 為起始溫度,Δ z 為兩高度的差值(公尺),9.8 則是以每公里 °C 表示的乾絕熱遞減率。這個遞減率本身來自
\Gamma_d = ((g) ÷ (c_p)) ≈ 9.8\ °C/km
其中 g ≈ 9.81\ m/s^2、c_p ≈ 1005\ {J/(kg·K)},計算結果約為每公里 9.8°C。

實際範例

假設海平面(0 公尺)的地表溫度為 20°C,我們想知道一團乾空氣被抬升至 1500 公尺時的溫度。高度變化為 1500 公尺,因此

Δ T = -9.8 × ((1500) ÷ (1000)) = -14.7\ °C
最終溫度即為
20 - 14.7 = 5.3\ °C

定義與詞彙表

絕熱過程
一種熱力學變化,其中與周圍環境沒有熱交換。溫度變化完全通過氣塊的膨脹(冷卻)或壓縮(暖化)而發生。
空氣塊
一種虛構的小體積空氣,被視為保持其身份的離散單位,用於追蹤它垂直移動時的溫度、壓力和濕度。
乾絕熱遞減率(\Gamma_d)
未飽和(無凝結)空氣塊上升時的冷卻速率,約為每1000公尺9.8°C。它同樣適用於下降期間的暖化。
飽和/濕潤絕熱遞減率(\Gamma_m)
上升的空氣塊在飽和且水蒸氣凝結後的較慢冷卻速率,平均約5°C/公里,因為潛熱釋放抵消了絕熱冷卻。
環境遞減率(\Gamma_e)
周圍大氣在給定時間和地點的實際測量溫度隨高度的變化,在標準大氣中平均約6.5°C/公里。將其與絕熱速率進行比較可以確定大氣穩定性。
焰風/奔尼斯風
一種溫暖、乾燥的下坡風。空氣上升並冷卻(通常因降水而失去濕度),然後在背風側下降,以乾絕熱速率暖化,到達時比同一高度的迎風側更溫暖和乾燥。
T_0
起始(地面或參考)空氣溫度,單位為°C,位於起始高度。
Δ z
高度的變化,z_1 - z_0,單位為公尺。上升為正(冷卻),下降為負(暖化)。
\Gamma_d
乾絕熱遞減率的符號,9.8°C/公里,在溫度公式中用作乘數。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼是 9.8,而不是環境遞減率的 6.5°C/km?
9.8°C/km 是針對移動氣團的乾絕熱遞減率;而平均環境遞減率(約 6.5°C/km)描述的是實際大氣狀態,已涵蓋水氣與混合作用的影響。
那飽和(有雲)的空氣呢?
一旦發生凝結,潛熱釋出會使降溫變慢,轉為濕絕熱遞減率(約 5°C/km)。本工具僅處理乾空氣的情形。
可以模擬下沉的空氣嗎?
可以——只要把目標高度設得比起始高度低,空氣就會以每下降 1000 公尺升溫 9.8°C 的方式變暖。