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大气静力稳定度(与“气块”相关文档).ppt

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第二章大气静力稳定度优选第二章大气静力稳定度（不）稳定性大气的不稳定性1、气块法气块法假定一般情况下，环境大气满足静力平衡 条件性不稳定：对于未饱和湿空气而言，气层是静力稳定的，但当空气饱和后，对于饱和湿空气而言，气层是静力不稳定的。 条件性不稳定：对于未饱和湿空气而言，气层是静力稳定的，但当空气饱和后，对于饱和湿空气而言，气层是静力不稳定的。 实际大气常被整层抬升（如气流过山，空气沿着锋面抬升） 气块回归原位——层结稳定：抑制气块垂直运动 扰动性质：动力、热力 稳定度分析最基本的方法是气块法 位温表示的静力稳定度判据 （1）绝热条件：气块在升降中做绝热变化，与外界始终无热量和质量交换。 第二类条件不稳定（CISK） 切变型（开尔文－赫姆霍茨）不稳定 气块在任一时刻都处在平衡态，气体的状态方程和热力学第一定律适用。 扰动性质：动力、热力 气块等速运动——层结中性：不促进/不抑制气块垂 湿空气上升单位距离、温度降低的数值静力稳定度分类2.1环境大气和气块垂直方向的受力分析水平方向—受力平衡垂直向上－气压梯度力垂直向下－重力垂直方向－受力平衡2.2垂直温度递减率气块的垂直温度递减率2.3静力稳定度判据静力不稳定静力稳定对流：气象上指由于浮力作用导致的垂直方向的热传输 尺度为几千米至十几千米的小扰动或积云对流 切变型（开尔文－赫姆霍茨）不稳定 （1）绝热条件：气块在升降中做绝热变化，与外界始终无热量和质量交换。 气块等速运动——层结中性：不促进/不抑制气块垂 稳定 大气的不稳定性或者稳定性，是指处于某种平衡状态下的气流受到一个扰动后，扰动增强或者减弱的趋向。 一般情况下，环境大气满足静力平衡 位温表示的静力稳定度判据 位温表示的静力稳定度判据 如果气层中任选一气块，气块受到垂直方向的冲击力 切变型（开尔文－赫姆霍茨）不稳定 （2）准静态条件：升降运动中的任一时刻，气块的压强与同高度的环境空气的压强相等位温表示的静力稳定度判据静力稳定静力不稳定3、条件不稳定条件不稳定判据绝对不稳定(干绝热不稳定)绝对稳定绝对稳定如果气层中任选一气块，气块受到垂直方向的冲击力 位温表示的静力稳定度判据 不稳定 稳定度分析最基本的方法是气块法 对流活动一般并不是直接由静力不稳定造成，而通常是由“条件性不稳定”造成。 （1）绝热条件：气块在升降中做绝热变化，与外界始终无热量和质量交换。 如果气层中任选一气块，气块受到垂直方向的冲击力 惯性－浮力（对称）不稳定 气块加速浮升——层结不稳定：促进气块垂直运动 第二类条件不稳定（CISK） 切变型（开尔文－赫姆霍茨）不稳定 气块等速运动——层结中性：不促进/不抑制气块垂 静力中性 一般情况下，环境大气满足静力平衡 许多对流现象和中尺度对流系统的发生发展都与大气的不稳定性相联系4、对流性不稳定对流性不稳定判据对流性稳定对流性不稳定对流性不稳定和条件性不稳定比较