解釋絕熱增溫&降溫

A. 絕熱變化的熱力學理論:
(1) 絕熱過程是一個絕熱體系的變化過程，絕熱體係為和外界沒有熱量和粒子交換，但有其他形式的能量交換的體系，屬於封閉體系的一種。絕熱過程有絕熱壓縮和絕熱膨脹兩種。
(2) 如果一個熱力學系統的變化快到足以忽略與外界的熱交換的話，這一變化過程就可以視為絕熱過程，又稱「准靜態過程」。
(3)絕熱壓縮與絕熱膨脹通常由氣體壓強的變化引起。
(4) 絕熱壓縮發生在氣壓上升時，這時氣體溫度也會上升。例如，給單車打氣時，可以感覺到氣筒溫度上升，這正是因為氣體壓強上升的足夠快到可視為絕熱過程的緣故，熱量沒有逃逸，因而溫度上升。柴油機在壓縮衝程時正是靠絕熱壓縮原理來給燃燒室內的混合氣體點火的。
(5) 絕熱膨脹發生在氣壓下降時，這時氣體溫度也會下降。例如，給輪胎放氣時，可以明顯感覺到放出的氣體比較涼，這正是因為氣體壓強下降的足夠快到可視為絕熱過程的緣故，氣體內能轉化為機械能，溫度下降。
B. 氣象學上的應用:
(1) 主要是用來解釋氣團上升或下沉時的溫度變化。
(2) 大氣層的壓力會隨高度升高而下降。這是因為位於地表上的空氣會被其之上的所有空氣壓着，反之在高的地方，空氣被少一點的空氣壓着，故之氣壓亦隨之遞減。
(3) 在對流層，高度每上升1公里，氣溫會平均下降攝氏6.49度。這種氣溫遞減是因為絕熱冷卻的出現。當空氣上升時，氣壓會下降而空氣隨之擴張。為了使空氣擴張，需要有一定的功施予四周，故此氣溫會下降。（因熱力學第一定律）
(4) 相反，當一氣團自高空下沉，週圍的氣壓漸漸較該氣團為大，因此，氣團壓縮，內能加大，增溫；此即絕熱增溫。
(5) 焚風的形成:
(a) 山背風面的氣壓低。在迎風面空氣上升，溫度乾絕熱下降（隨氣壓的下降溫度下降，熱量不散發），這個下降速度約為每上升1000米氣溫下降6攝氏度。當氣溫下降到露點時空氣的相對濕度達到100%，在這種情況下空氣繼續上升就開始進入濕絕熱降溫的過程了。在這個過程中水不斷凝結出來，而空氣的相對濕度保持在100%。這個過程中氣溫下降的速度為略小於0.6度/100米，接近0.5度/米使得溫度相比沒有焚風的時候下降來得緩慢。凝結出來的水在山的迎風面形成雲，假如空氣繼續不斷上升會產生雨和雪。從山的背風面看上去可以看到山脊上形成一堵雲牆，而它的後面則是藍天。
(b) 在山脊背後, 空氣開始下降，按照這個理論空氣下降的原因是山兩邊的氣壓差。在下降過程中空氣乾絕熱升溫（隨氣壓上升而溫度上升，不吸收熱），但由於空氣的相對濕度隨溫度上升而下降，這個升溫過程完全是乾的，沒有水蒸發的過程，因此升溫的速度是1度/100米，比空氣在迎風面上升時要高。同時空氣的相對濕度不斷降低，造成了乾燥的熱風。
(6) 在副熱帶高壓環流下，下沈的氣流有顯著增溫減濕作用，尤其位處大陸的中、西側，屬於內陸信風系，空氣乾燥，少有降雨機會。形成乾燥氣候。