位勢不穩定

原來處於穩定狀態的未飽和空氣層整層抬升時，由於水汽的垂直分佈不同，氣層內不同高度的空氣可能先後達到飽和，水汽凝結釋放的潛熱改變了氣層內的垂直減温率，從而改變了氣層的穩定狀態。

大氣中的水汽主要源於地表水的蒸發，底層大氣的水汽含量大於高層大氣的水汽含量。大氣在整層抬升的過程中，下層往往先達到飽和。這種原來穩定的未飽和氣層，由於被抬升到一定高度以上而變為不穩定的氣層，稱為位勢不穩定或對流性不穩定。 ^[1] 

位勢不穩定的建立主要取決於高、低層水汽和温度平流的差異，即高層冷平流或幹平流，低層是暖平流和中低層比上層增暖或增濕更明顯。位勢不穩定的建立過程中，低空急流可以迅速帶來暖濕空氣，並在其前方有強水汽輻合，在氣層中造成明顯的增温增濕作用。另外，當熱帶濕空氣迅速從低層向北推進時，在近地面層的空氣中水汽的含量越來越多，與上層空的是濕度差越來越大，從而能迅速建立起不穩定層結。

位勢不穩定是一種潛在不穩定，它的實現需要整層大氣的抬升運動，即需要天氣系統或大地形的作用，造成的對流性天氣往往比較強烈，範圍也大。 ^[1] 

下圖為大氣整層抬升過程的示意圖，a為對流性不穩定，b為對流性穩定。虛線直線表示幹絕熱線，符號

；虛線曲線表示假絕熱線，符號

。温度層結曲線由

經過抬升後變為

。

假設氣層上界和下界的氣壓差

在抬升過程中保持不變：

（1）在圖1（a）中，整層大氣先沿幹絕熱線抬升，由於氣層下部濕度大，先達到飽和後沿假絕熱線繼續抬升，而上層空氣繼續沿幹絕熱線抬升達到飽和後沿假絕熱線抬升，此時原有氣層的温度層結曲線發生改變，垂直温度遞減率變得大於

，氣層變為不穩定氣層。

（2）在圖1（b）中，氣層是上部濕度大，抬升過程中上部先達到飽和，氣層的垂直減温率將變小甚至小於零（逆温），氣層變得更加穩定。

圖1

上述分別是位勢不穩定和位勢穩定兩種情況。氣層對流性不穩定時，氣層下部假相當位温大於上部，對流性穩定時則相反。因此未飽和氣層內假相當位温隨高度的變化也是位勢不穩定的判據：

：假相當位温 z：高度，設向上為正方向

：假相當位温隨高度的變化情況

同樣，假濕球位温也可以作為位勢不穩定的判據。 ^[1]