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蔻拉方程

蔻拉方程,也稱為Köhler方程,是雲物理學中最常用的基礎公式之一。它描述了在異質核化過程中,一定質量的乾鹽粒子在吸收水汽凝結長大過程中,不同半徑的鹽溶液滴與大氣相對濕度或過飽和度之間的關係。1936年,瑞典的氣象學家Köhler根據理想溶液Raoult定律以及Kelvin方程推導出了鹽溶液滴的飽和水氣壓方程,即Köhler方程。這個方程建立後,作為雲霧成核理論的經典公式被廣泛套用。

Köhler方程將液滴看作一個球形體,通常以無機鹽為研究對象,以液滴中溶質的質量為變數。通過溶質的分子量、質量、液滴密度表面張力等參數的計算,可以得到一定大小質量的鹽核在某一溫度下從潮解到開始凝水增長的平衡粒徑和過飽和度。這一模型描述了雲物理學計算凝結核形成初始液滴的動力學過程。從Köhler曲線上可以方便地讀取鹽核凝水增長的相對濕度閾值和平衡粒徑,也可以計算得到任意相對濕度條件下液滴的粒徑。