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對流不穩定
鎖定
對流不穩定,又稱
位勢不穩定。若穩定氣層被整層抬升到
凝結高度以上而可能變成靜力不穩定,則稱該氣層為對流性不穩定;反之,則稱為對流穩定。
[1]
也就是説,氣層在達到飽和以前是穩定的,因
輻合氣流或對流衝擊力上升到飽和高度後,氣層轉變為不穩定。如氣層經山脈
迎風坡、
鋒面等作用抬升時,氣層達到飽和後即轉變為不穩定,產生
對流性天氣,形成
雷暴、
龍捲等。
[2]
- 中文名
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對流不穩定
- 外文名
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convective instability
- 別 名
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位勢不穩定,或者對流性不穩定
- 術 語
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氣象學
對流不穩定現象描述
大氣中有時發生整個氣層(厚度幾百米)的升降運動。例如,氣流經過山坡時的抬升和下沉運動,暖濕空氣在暖鋒面上的滑升運動等。這時氣層的
穩定度也要發生變化。如果整層空氣抬升以後,由原來的穩定層結趨向於不穩定層結,則稱為對流不穩定,亦稱為位勢不穩定。
對流不穩定形成條件
在大範圍空氣層的上升運動中,由於
水汽條件不同,不同高度的空氣將先後達到飽和並釋放
潛熱。若氣層下部先飽和,上下温差將增大而使不穩定性增強。水汽來源於地面,常是氣層下部濕度大,所以對流不穩定氣層是常出現的。這是一種
潛在不穩定,即當時的氣層處於靜力穩定狀態,需要有外加抬升力作為觸發機制,如氣層經山脈
迎風坡、
鋒面等作用抬升時,氣層達到飽和後即轉變為不穩定,亦即潛在不穩定才能轉化成真實不穩定。
[1-2]
對流不穩定產生機理
對流不穩定,又稱位勢不穩定,是指整層氣層被抬升後氣層的穩定狀態。靜力穩定、水汽呈下濕上幹分佈的氣層受迫抬升時,整個氣層温度都首先按
幹絕熱遞減率下降,但氣層下部將率先達到飽和,並釋放潛熱;當氣層下部達到飽和後,按
濕絕熱直減率降温,而氣層上部因未達到飽和仍按
幹絕熱直減率降温,導致氣層下部的降温速度小於氣層上部的幹絕熱降温,結果整個氣層的温度遞減率將變大,甚至大於濕絕熱遞減率,亦即該氣層上部降温多,下部降温少,從而導致靜力穩定氣層轉化成了不穩定氣層。
[3-4]
具有這種層結的氣層稱為對流不穩定氣層。沒有擾動時,它們呈現的是穩定氣層特徵,一旦氣層發生氣流越山、
輻合等受迫抬升過程後,就有可能演變為不穩定氣層,而釋放大量不穩定能,形成
強對流天氣。
這種對流性不穩定氣層必然被地形、鋒面等抬升到一定高度後才表現出來。夏季從太平洋進入中國的氣流,有的即處於對流性不穩定狀態。
[4]
- 參考資料
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1.
《環境科學大辭典》編輯委員會.環境科學大辭典:中國環境科學出版社,1991:143
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2.
農業大詞典編輯委員會.農業大詞典:中國農業出版社,1998:367
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3.
劉敏,方如康 .現代地理科學詞典:科學出版社,2009:118
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4.
鄧綬林.地學辭典:河北教育出版社,1992:204