大气稳定度的概念 大气稳定度的判断方法

更新时间: 2024-05-27 12:04:28

  导语:大气稳定度的概念是什么呢?大气稳定度是指大气中气块受到外力作用后,产生恢复力的能力,即气块受到扰动后恢复到平衡位置的速度,而且在大气科学中,稳定度通常通过温度垂直梯度来描述,那么大家知道大气稳定度的判断方法吗?下面就去了解了解吧!

  大气稳定度的概念

  许多天气现象的发生,都和大气稳定度有密切关系。大气稳定度是指气块受任意方向扰动后,返回或远离原平衡位置的趋势和程度。它表示在大气层中的个别空气块是否安于原在的层次,是否易于发生垂直运动,即是否易于发生对流。

  假如有一团空气受到对流冲击力的作用,产生了向上或向下的运动,那末就可能出现三种情况:如果空气团受力移动后,逐渐减速,并有返回原来高度的趋势,这时的气层,对于该空气团而言是稳定的;如空气团一离开原位就逐渐加速运动,并有远离起始高度的趋势,这时的气层,对于该空气团而言是不稳定的;如空气团被推到某一高度后,既不加速也不减速,这时的气层,对于该空气团而言是中性气层。

  当气块处于平衡位置时,具有与四周大气相同的气压、温度和密度。

  单位体积气块受到两个力的作用,一是四周大气对它的浮力ρg,方向垂直向上;另一是本身的重力ρig,方向垂直向下,两力的合力称为层结内力,以f表示之,加速度a即由该力作用而产生的。f=ρg-ρig单位质量气块所受的力就是加速度,当空气块温度比周围空气温度高,即Ti>T,则它将受到一向上加速度而上升;反之,当Ti。

  大气稳定度的判断方法

  气温垂直递减率。气温垂直递减率(γ)是一个重要指标。当气温垂直递减率γ大于-1℃/100m时,大气呈不稳定状态;当γ等于-1℃/100m时,大气呈中性状态;当γ小于-1℃/100m时,大气呈稳定状态。

  静力学不稳定。如果位温随着高度增加而递减(即逆温情况),大气呈静力学稳定状态,空气微团上下运动受到抑制;如果位温随着高度增加而递增,大气呈静力学不稳定状态,空气微团上下运动能继续发展。

  理查逊数。大气稳定度也可以理查逊数或相联系的指标为判据。

  气块法。如果气块加速上升或下降,表示大气不稳定;如果气块减速并有返回原来高度的趋势,表示大气稳定;如果气块被外力推到那里就停在那里或作等速运动,表示大气是中性的。

  烟囱烟型观察法。烟囱的烟呈波浪型或漫烟型时,大气不稳定;烟是锥型时,大气处于中性稳定状态;烟是平展型或爬升型时,大气大致呈稳定状态。

  层结稳定性。大气中出现逆温层时,大气比较稳定;无逆温层时,大气层相对稳定。

  沙氏指数和总指数。沙氏指数(SI)和总指数(TT)可以用来判断大气的稳定性,SI>0表示气层较稳定,SI