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不同城市间的温度关系
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前几天看电视的时候，放到了天气预报。当时，天气预报的是湖南的城市，那几天气温很凉爽。我的老婆杨芳在旁边插了一句“看来，家里的气温也很舒服。”杨芳的家在湖北的荆州，离那几个湖南的城市大概几百公里，根据经验，如果湖南的那几个城市气温适宜，大概荆州地区是不会有比如40 0C的高温的。正如我们每个星期打电话给家里时知道，一般情况下，武汉和荆州的气温相差很小，甚至有时连下雨的状况都一样。
大概因为最近一段时间教热力学时，我经常会去算一些什么气团的膨胀啊，移动啊等等。我当时突然想到，可否用热力学给出上述的经验状况一个理论说明。比如，相隔多远的城市，气温会大致一样；城市间温度的差异与它们距离的远近有何关系；两个相距较近的城市，理论上的温度差可以有多大。当时，粗略的想到了这几个问题，而且当时想到，为了排除其他一些复杂因素的影响，最好选择同一平原上的城市群。如果能够做出一个理论的工作，然后用天气数据来检验这个理论，应该是一件不错的工作。因为当时忙于教学上的一些工作，这些想法就先放了下来。
今天，略微有了一些时间，我仔细的思考了一下这个问题，发现情况比我想象的要复杂很多。在不同城市的温度差这个题目中，我所能够关心的只是不同城市所处的不同温度气团间的能量交换的行为。但是，这些气团间的能量交换，本质上是一个非平衡的过程，它们之间能量交换的速率我还没法从理论上算出。而且，这些不同城市所处于的不同气团之间开始能量交换的初始条件，似乎也是随机的。
这个研究题目现在先搁在这儿了。不过，从这儿，我想到了一个热力学的题目，也许可以给我的学生作为习题：一个做绝热膨胀的气团，其体积的变化与温度变化的关系。
2007年9月14日
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