2022-05-24 02:34:32

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大气静力稳定度(static stability of atmosphere) , 表示大气层结特性对气块铅直位移影响的趋势和程度,又称大气层结稳定度和大气铅直稳定度。

基本信息

  • 中文名称

    大气静力稳定度

  • 外文名称

    static stability of atmosphere

  • 表示

    大气层对气块铅直位移影响趋势

  • 因素

    取决于温度变化

  • 特点

    位势不稳定

  • 又称

    大气层结稳定度和大气铅直稳定度

折叠 编辑本段 大气层结

所谓大气层结,是指大气温度和湿度在铅直方向的分布。若周围大气温度和湿度的铅直分布,具有使受扰气块回到原来位置的趋势,则称大气是静力稳定的;若使受扰气块有继续远离原来位置的趋势,则称大气是静力不稳定的;若受扰气块既无回到原来位置又无远离原来位置的趋势,而是随遇而安,则称大气为中性稳定的。

折叠 编辑本段 特点介绍

取决于温度变化

静力稳定度的特点,取决于气块在运动过程中的温度变化,也依赖于周围大气温度的铅直分布。假设处于平衡状态下的一块干空气,它的温度、压力和密度与周围大气相同,当它受到某种冲击作用而作铅直运动时,不与周围大气混和,又不干扰周围大气,且在运动过程中和周围大气的气压处处相等。当干空气块绝热上升时,因绝热膨胀,气块温度下降,每上升单位高度温度下降的值通常称为气块的干绝热递减率或干绝热直减率,记为Γd。它近似为每100米高度温度下降1℃。就气块周围的大气而言,其温度通常也随高度的增加而降低(若温度随高度的增加而升高,则这种铅直分布称为逆温,具有逆温层结的大气层,称为逆温层),每增加一个单位高度,温度下降的值称为大气的温度递减率或气温递减率、气温直减率、温度直减率,记为Γ 。它的大小因时因地而异,但就平均而言,大约为每100米高度温度下降0.65℃。由于Γ和Γo的大小不同,上升的气块达到某高度时同周围大气的温度便有了差异,于是对气块便有了净阿基米德浮力,在此力作用下,气块就具有继续离开或者回到原来位置的趋势。当Γ >Γd时:气块上升,则其温度大于周围大气的温度;下降,则其温度小于周围大气的温度,即气块具有远离原来位置的趋势,这时,大气为不稳定的。当 Γ =Γd时:气块在上升或下降的过程中其温度始终与周围大气温度相同,即气块随遇而安,这时,大气为中性的。当Γ <Γd时:气块上升,则其温度小于周围大气的温度;下降,则其温度大于周围大气的温度,即气块具有回到原来位置的趋势,这时,大气为稳定的。当气块经过某一特定过程而达到饱和的高度(即凝结高度)后,则由于潜热的释放使气块得到热量,这时,气块每上升一个单位高度其温度下降的值称为湿绝热递减率或湿绝热直减率,记为Γs,它小于Γd,且因气压和气温的不同而异。在实际大气中,如果Γ >Γd,则周围无论是干空气还是饱和湿空气,都是不稳定的,称为绝对不稳定;同理,如果 Γ <Γs,大气总是稳定的,称为绝对稳定;若Γs<Γ<Γd,则对干空气来说,大气是稳定的,但对饱和湿空气来说大气是不稳定的,这种不稳定称为条件不稳定。当气块只有上升到某一临界高度后才呈现不稳定的大气,称为条件不稳定。

位势不稳定

处于静力稳定状态的大气,若将该大气的气柱一直抬升到完全饱和时就呈现静力不稳定状态,则这种状态称为位势不稳定。在美国,此状态也称为对流不稳定。

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