大氣靜力穩(wěn)定度ppt課件-展示頁
2025-05-16 13:00本頁面
【正文】 整層大氣的穩(wěn)定狀況 ? 設(shè)有條件性不穩(wěn)定厚氣層 ，在氣層的底部任取一空氣塊 ，氣塊上升的加速度應(yīng)是： ? 考慮凈浮力做功以及氣塊動(dòng)能變化 vevevddTTTgBtw ???單位質(zhì)量 空氣凈浮力 zT TTgztw ddddvevev ??? 利用 dz=w dt ，由 z0到 z積分 ： ? 右邊：凈浮力將單位質(zhì)量空氣從 z0移到 z所作的功。 ? Γ ? s 不穩(wěn)定 ? ? s =Γ 中性 ? Γ ? s 穩(wěn)定 ? 并且有 ? s ? d 。 而周圍空氣的溫度直減率 γ 分別為℃/100m 、 1℃/100m 和 ℃/100m ，則可以有三種不同的穩(wěn)定度（圖 2 ? 若 ，垂直運(yùn)動(dòng)既不發(fā)展也不衰減，大氣層結(jié)是中性的 zTΓgtw ddde?????????? 歸納如下 : ? 這只是一般結(jié)論，大氣分為未飽和飽和兩種情況，因此，應(yīng)該進(jìn)一步討論 ???????????Γ穩(wěn)定中性不穩(wěn)定? ① 未飽和氣塊，垂直位移時(shí)按干絕熱變化，垂直減溫率 ? =? d 。當(dāng)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(hào)一致，有加速離開原平衡位置的傾向，則大氣層結(jié)是不穩(wěn)定層結(jié)。說明氣塊與周圍空氣無溫差時(shí)，氣塊的垂直加速度為零。說明若氣塊比周圍空氣冷時(shí)，將獲得向下的加速度。說明若氣塊比周圍空氣暖時(shí)，可獲得向上的加速度。 ?動(dòng)力原因 : 飛機(jī)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(bǔ)嘗。 靜力穩(wěn)定度是氣塊與氣層互為作用的綜合結(jié)論； 靜力穩(wěn)定度僅指氣塊處在該氣層中 ， 鉛直運(yùn)動(dòng)發(fā)展的趨勢(shì)與可能； 穩(wěn)定氣層中可以有對(duì)流運(yùn)動(dòng) ， 但不利于對(duì)流發(fā)展；不穩(wěn)定氣層中若無擾動(dòng) ， 亦不可能發(fā)展對(duì)流 ， 但利于對(duì)流發(fā)展 。必須注意，它并不是表示氣層中已經(jīng)存在的鉛直運(yùn)動(dòng)，而是用來描述大氣層結(jié)對(duì)于氣塊在受外力擾動(dòng)而產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)起什么影響 (加速、減速或等速 )。 ? 如果氣塊到達(dá)新位置后有繼續(xù)移動(dòng)的趨勢(shì)，則此氣層的大氣層結(jié)是 不穩(wěn)定的 ，它表明稍有擾動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。 ? 運(yùn)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(shì)，則這種大氣層結(jié)是 穩(wěn)定的 。 ? 層結(jié)大氣所具有的這種影響垂直運(yùn)動(dòng)的特性稱為 大氣的靜力穩(wěn)定度 ，也稱 層結(jié)穩(wěn)定度 。 ? 處于靜力平衡狀態(tài)的大氣中，一些空氣團(tuán)塊受到動(dòng)力因子或熱力因子的擾動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生向上或向下的垂直運(yùn)動(dòng)。?（大氣層結(jié)穩(wěn)定度） 大氣中的對(duì)流，時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，持續(xù)時(shí)間長短不一，這是什么原因呢？ 據(jù)研究，這和大氣層結(jié)穩(wěn)定度有密切的關(guān)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(shí)穩(wěn)定度的變化 ? 逆溫層 ? 大氣層結(jié)：大氣溫度和濕度的垂直分布。 ? 這種偏離其平衡位置的垂直運(yùn)動(dòng)能否繼續(xù)發(fā)展，是由大氣層結(jié)即大氣溫度和濕度的垂直分布所決定的。 ? 判斷靜力穩(wěn)定度通常采用“氣塊法” 。 ? 如果氣塊既不遠(yuǎn)離平衡位置也無返回原平衡位置的趨勢(shì)，而是隨遇平衡，就是 中性的 。 氣塊在受擾后，有一鉛直虛位移，若氣塊到達(dá)新位置后有返回原來位置的趨勢(shì)，則為穩(wěn)定氣層； 氣塊在受擾后，有一鉛直位移，若氣塊到達(dá)新位置后既無離開又無返回原來位置的趨勢(shì)，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(dá)新位置后有離開原來位置的趨勢(shì)，則為不穩(wěn)定氣層； 大氣穩(wěn)定度是表示大氣層結(jié)對(duì)氣塊能否產(chǎn)生對(duì)流的一種潛在能力的量度。這種影響只有當(dāng)氣塊受到外界擾動(dòng)后，才能表現(xiàn)出來。 大氣的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，主要決定于兩個(gè)原因 :一個(gè)是動(dòng)力原因，一個(gè)是熱力原因。
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