Войти
Конвективная нестабильность, обозначенная красным цветом («положительная область») на Skew-T log-P диаграмма.В метеорологии, конвективная неустойчивость или устойчивость воздушной массы относится к ее способности сопротивляться вертикальному движению. Стабильная атмосфера затрудняет вертикальное движение, а небольшие вертикальные возмущения ослабляют и исчезают. В нестабильной атмосфере вертикальные движения воздуха (например, в орографическом подъеме, когда воздушная масса смещается вверх, когда ветром поднимается вверх по склону горного хребта) стать больше, что приведет к турбулентному воздушному потоку и конвективной активности. Нестабильность может привести к значительной турбулентности, обширным вертикальным облакам и суровой погоде, такой как грозы.
адиабатическое охлаждение и нагревание - это явление восходящего или нисходящего воздуха. Поднимающийся воздух расширяется и охлаждается из-за уменьшения атмосферного давления с увеличением высоты. Противоположное верно для нисходящего воздуха; по мере того, как атмосферное давление увеличивается, температура нисходящего воздуха увеличивается по мере его сжатия. Адиабатический нагрев и адиабатическое охлаждение - это термины, используемые для описания этого изменения температуры.
Скорость адиабатического градиента - это скорость, с которой температура поднимающейся или падающей воздушной массы понижается или увеличивается на расстояние вертикального смещения. Окружающая среда или погрешность окружающей среды - это изменение температуры (несмещенного) воздуха на расстояние по вертикали. Нестабильность возникает из-за разницы между адиабатическим градиентом воздушной массы и атмосферным градиентом в атмосфере.
Если адиабатический градиент ниже, чем окружающий градиент, масса воздуха смещенный вверх охлаждается медленнее, чем воздух, в котором он движется. Следовательно, такая воздушная масса становится теплее по сравнению с атмосферой. Поскольку более теплый воздух менее плотный, такая воздушная масса будет продолжать подниматься.
И наоборот, если адиабатический градиент выше, чем окружающий градиент, воздушная масса, смещенная вверх, охлаждается быстрее, чем воздух, в котором она движется. Следовательно, такая воздушная масса становится холоднее атмосферы. Поскольку более прохладный воздух более плотный, подъем такой воздушной массы будет иметь тенденцию сопротивляться.
Когда воздух поднимается вверх, влажный воздух охлаждается медленнее, чем сухой. То есть при одинаковом вертикальном движении вверх и начальной температуре посылка влажного воздуха будет теплее, чем посылка сухого воздуха. Это происходит из-за конденсации водяного пара в воздушной подушке из-за охлаждения расширением. По мере конденсации водяного пара скрытая теплота выделяется в воздушный пакет. Влажный воздух содержит больше водяного пара, чем сухой воздух, поэтому больше скрытого тепла выделяется в пакет влажного воздуха, когда он поднимается. В сухом воздухе меньше водяного пара, поэтому при вертикальном движении сухой воздух охлаждается с большей скоростью, чем влажный. В результате скрытой теплоты, выделяющейся при конденсации водяного пара, влажный воздух имеет относительно более низкую адиабатическую скорость градиента, чем сухой воздух. Это делает влажный воздух менее стабильным, чем сухой (см. доступная конвективная потенциальная энергия [CAPE]). Скорость сухого адиабатического градиента (для ненасыщенного воздуха) составляет 3 ° C (5,4 ° F) на 1000 вертикальных футов (300 м). Скорость адиабатического градиента влажности варьируется от 1,1 до 2,8 ° C (2,0-5,0 ° F) на 1000 вертикальных футов (300 м).
Сочетание влажности и температуры определяет стабильность воздуха и погодные условия. Холодный сухой воздух очень стабилен и сопротивляется вертикальному перемещению, что приводит к хорошей и в целом ясной погоде. Наибольшая нестабильность возникает, когда воздух влажный и теплый, как в тропических регионах летом. Обычно грозы появляются в этих регионах ежедневно из-за нестабильности окружающего воздуха.
Окружающий градиент отличается в разных метеорологических условиях, но в среднем составляет 2 ° C (3,6 ° F) на 1000 вертикальных футов (300 м).
