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不稳定能量的概念 气层稳定度怎么判断

2024-04-15  来源:天气网  【字体:  

导语:不稳定能量的概念是什么?其实大气不稳定能量的概念历史悠久,其根基扎根于对大气运动规律的深入研究,而且科学家们发现,大气中存在着各种形式的能量,其中不稳定能量是一种极为重要的存在。这种能量的不稳定性使得大气环流变化多端,风云突变,气象异常频发,下面就去看看气层稳定度怎么判断吧!

不稳定能量的概念

不稳定能量的概念 气层稳定度怎么判断

空气

在不稳定气层中的空气块一旦离开原来的位置而向上运动时,气块的温度将高于周围环境的气温,浮力大于重力。向下运动时,情况相反,重力大于浮力。两种情况下气块都会发生向上或向下的加速运动,该气块的动能增加。显然,这是由储藏在大气中的不稳定能量转化而来的,不稳定能量就是气层中可使单位质量空气块离开初始位置后作加速运动的能量。

我们常把某一时刻气层实际的气温随高度分布曲线绘在T-E(高度)坐标系中,并称之为气层的层结曲线,根据压高公式,气压是高度的单位函数,因此常把E坐标变换为P坐标,例如T-lnP坐标。气层中的某一气块若作绝热上升或下沉运动,这时气块温度随高度的变化曲线称之为该气块的状态变化,显然,不同的气块状态曲线不同。

不稳定能量的概念 气层稳定度怎么判断

空气

气层稳定度怎么判断

气温垂直递减率。当气温垂直递减率γ大于-1℃/100m时,大气呈不稳定状态;等于-1℃/100m时,大气呈中性状态;小于-1℃/100m时,大气呈稳定状态。

静力学稳定度。如果平均温度梯度随着高度增加而递减,则称为静力学不稳定,如果位温随着高度增加而递增(逆温),则称为静力学稳定;如果位温不随高度变化,则称为中性稳定度。

理查逊数。理查逊数或相联系的指标小于0时,大气不稳定;等于0时,大气中性;大于0时,大气稳定。

有无逆温层。有逆温层时,大气比较稳定。例如,山谷中夜晚的大气层比较稳定。

气块运动趋势。气块受到外力作用产生上升或下降运动后,如果气块减速并有返回原高度的趋势,则大气稳定;如果气块加速运动并有远离原高度的趋势,则大气不稳定;如果气块停止运动,则大气中性。

烟囱烟型观察。烟囱的烟呈波浪型或漫烟型时,大气不稳定;烟是锥型时,大气中性;烟平展型或爬升型时,大气稳定。

这些方法提供了从不同角度判断大气层稳定度的途径,有助于理解大气行为和对天气预报的准确性。

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