大气稳定度
2011-12-04 21:57:58   来源：   点击：

气块受外力作用而运动，在运动过程中不与环境交换热能，也没有相变，称为乾绝热过程；如果气块饱和而有相变时，称为湿绝热过程。气块在乾绝热上升过程，因环境压力降低，气块体积膨胀、温度降低。其温度随高度增加而减少的大小称为乾绝热直减率，约为每公里10℃；如果为湿绝热过程，则称之为湿绝热直减率。一般而言，对流层内大气的温度也会随高度增加而减少，称为大气温度直减率。当气块绝热上升到达新环境，若气块温度比新环境的气温高，则气块的密度比新环境大气的密度小，浮力作用将使气块继续上升，这种大气为不稳定大气；相反地，若气块温度比新环境的气温低，则气块的密度比新环境大气的密度大，气块会回到原来的位置，这种大气为稳定大气。如果气块温度和新环境的气温一样，则气块的密度和新环境大气的密度一样，气块走到哪里，就停在哪里，为中性大气。

因此，大气稳定度可由大气温度直减率的大小来判断，可分为三种情况：（一﹚大气温度直减率小於湿绝热直减率，气块上升至新环境时，其温度比环境低，气块回到原来位置，此为绝对稳定度；（二﹚大气温度直减率大於乾绝热直减率，气块上升至新环境时，气块温度比环境温度高，气块继续上升，此为绝对不稳定度；（三﹚大气温度直减率介於乾绝热直减率和湿绝热直减率之间，如果气块饱和，则气块沿湿绝热直减率上升至新环境时，其温度会比环境温度高，气块继续上升，因此大气为不稳定；相反地，当气块不饱和时，则沿乾绝热直减率上升，其温度会比新环境气温低，气块会回到原来位置，因此大气为稳定。大气稳定与否，视饱和与否而定，故称之为条件不稳定度。当大气温度直减率和乾绝热直减率相等时，如果气块上升时没有相变，则气块温度和新环境气温一样，此时大气为中性稳定度。

台湾夏季午後地面受热，使得大气温度直减率大於乾绝热直减率，成为不稳定状态，容易引起对流，发生热雷雨。

中文关键字： 气块 , 相变 , 温度直减率 , 乾绝热直减率 , 湿绝热直减率

英文关键字air parcel , phase change , temperature lapse rate , dry-adiabatic lapse rate , moist-adiabatic lapse rate

参考资料

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