大氣靜力穩(wěn)定度ppt課件(已修改)
2025-05-19 13:00 本頁面
【正文】 ?（大氣層結穩(wěn)定度） 大氣中的對流，時強時弱，持續(xù)時間長短不一，這是什么原因呢？ 據研究，這和大氣層結穩(wěn)定度有密切的關系。 ? 大氣靜力穩(wěn)定度的判定法（氣塊法） ? 條件性不穩(wěn)定 ? 地整層氣層升降時穩(wěn)定度的變化 ? 逆溫層 ? 大氣層結：大氣溫度和濕度的垂直分布。 ? 處于靜力平衡狀態(tài)的大氣中，一些空氣團塊受到動力因子或熱力因子的擾動，就會產生向上或向下的垂直運動。 ? 這種偏離其平衡位置的垂直運動能否繼續(xù)發(fā)展，是由大氣層結即大氣溫度和濕度的垂直分布所決定的。 ? 層結大氣所具有的這種影響垂直運動的特性稱為 大氣的靜力穩(wěn)定度 ，也稱 層結穩(wěn)定度 。 ? 判斷靜力穩(wěn)定度通常采用“氣塊法” 。 ? 運用氣塊模型，令氣塊離開平衡位置作微小的虛擬位移，如果氣塊有回到原平衡位置的趨勢，則這種大氣層結是 穩(wěn)定的 。 ? 如果氣塊既不遠離平衡位置也無返回原平衡位置的趨勢，而是隨遇平衡，就是 中性的 。 ? 如果氣塊到達新位置后有繼續(xù)移動的趨勢，則此氣層的大氣層結是 不穩(wěn)定的 ，它表明稍有擾動就會導致垂直運動的發(fā)展。 氣塊在受擾后，有一鉛直虛位移，若氣塊到達新位置后有返回原來位置的趨勢，則為穩(wěn)定氣層； 氣塊在受擾后，有一鉛直位移，若氣塊到達新位置后既無離開又無返回原來位置的趨勢，則為中性氣層；（隨遇平衡） 氣塊在受擾后，有一鉛直虛位移，若氣塊到達新位置后有離開原來位置的趨勢，則為不穩(wěn)定氣層； 大氣穩(wěn)定度是表示大氣層結對氣塊能否產生對流的一種潛在能力的量度。必須注意，它并不是表示氣層中已經存在的鉛直運動，而是用來描述大氣層結對于氣塊在受外力擾動而產生垂直運動時，會起什么影響 (加速、減速或等速 )。這種影響只有當氣塊受到外界擾動后，才能表現出來。 靜力穩(wěn)定度是氣塊與氣層互為作用的綜合結論； 靜力穩(wěn)定度僅指氣塊處在該氣層中 ， 鉛直運動發(fā)展的趨勢與可能； 穩(wěn)定氣層中可以有對流運動 ， 但不利于對流發(fā)展；不穩(wěn)定氣層中若無擾動 ， 亦不可能發(fā)展對流 ， 但利于對流發(fā)展 。 大氣的垂直運動產生，主要決定于兩個原因 :一個是動力原因，一個是熱力原因。 ?動力原因 : 飛機飛過，高山阻檔 ,槽前和槽后等 ?熱力原因 由于地表面局部受熱不均勻，使得近地面層的空氣溫度在水平方向上分布不均，溫度較高的空氣就因密度較小而上升，周圍較冷空氣因密度較大而下沉補嘗。 d ()d ew gt? ? ???()ddew gBt?????? B為凈的阿基米德浮力 ， 氣塊的穩(wěn)定與否取決于 B 單位體積氣塊氣塊 在垂直方向上的受力 單位體積氣塊垂直運動方程： ? 常用氣塊內外虛溫差來討論靜力穩(wěn)定度 : ? 根據準靜力條件和狀態(tài)方程 ? ? 當 時，則 。說明若氣塊比周圍空氣暖時，可獲得向上的加速度。 ? 當 時，則 。說明若氣塊比周圍空氣冷時，將獲得向下的加速度。 ? 若 時， 。說明氣塊與周圍空氣無溫差時，氣塊的垂直加速度為零。 veeddTTTgtw ??eTT?d 0dwt ?eTT?d 0dwt ?eTT?d 0dwt ?? 令 ? 和 Γ分別表示氣塊和環(huán)境大氣的垂直減溫率。當氣塊從平衡位置作一微小位移 dz后，其溫度 T就變成 ? 則氣塊加速度 ： zTT d0 ???zΓTT d0e ??zTΓgtw ddde???? 討論 ? 若 ，氣塊的加速度總是和 dz的符號一致，有加速離開原平衡位置的傾向，則大氣層結是不穩(wěn)定層結。 zTΓgtw ddde??????? 討論 ? 若 ，加速度與 dz的符號總是相反 , 氣塊有回到原平衡位置的趨勢，垂直運動受到限制而削弱，這種氣層是穩(wěn)定的。 ? 若 ，垂直運動既不發(fā)展也不衰減，大氣層結是中性的 zTΓgtw ddde?????????? 歸納如下 : ? 這只是一般結論，大氣分為未飽和飽
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