الاستقرار الجوي والحمل الحراري
كيف يحدد التركيب الرأسي لدرجة حرارة الغلاف الجوي ما إذا كان الهواء يرتفع بحرية، والحركات الحملانية الناتجة عن ذلك.
Definition
الاستقرار الجوي هو ميل الغلاف الجوي إلى قمع أو تضخيم الإزاحات الرأسية للهواء؛ والحمل الحراري هو الحركة الرأسية المدفوعة بالطفو التي تنشأ عندما يكون الغلاف الجوي غير مستقر.
Scope
يغطي معايير الاستقرار الساكنة التي تقارن معدلات التناقص الحراري للكتلة الهوائية والبيئة المحيطة، وعدم الاستقرار المطلق والمشروط، ومستوى الحمل الحراري الحر ومستوى التوازن، وطاقة الوضع المتاحة للحمل الحراري ومقاومة الحمل الحراري، وتنظيم الحمل الحراري الطافي في تيارات صاعدة، وسحب وعواصف.
Core questions
- متى يقاوم الغلاف الجوي الحركة الرأسية، ومتى يضخمها؟
- ما هو عدم الاستقرار المشروط ولماذا هو أساسي للحمل الحراري الرطب؟
- كيف تُحدد كمية الطاقة المتاحة للحمل الحراري من خلال قياس جوي؟
Key theories
- معايير استقرار الكتلة الهوائية
- مقارنة معدل التناقص الحراري لكتلة هوائية مزاحة بمعدل التناقص الحراري البيئي يصنف الغلاف الجوي على أنه مستقر، أو محايد، أو غير مستقر، مع الحالة الرطبة التي تؤدي إلى عدم استقرار مشروط.
- ديناميكا طاقة الحمل الحراري
- تقيس طاقة الوضع المتاحة للحمل الحراري الطفو المتكامل الذي يمكن أن تكتسبه الكتلة الهوائية عند الصعود، مما يحكم الشدة المحتملة للحمل الحراري.
Mechanisms
تكون الكتلة الهوائية المزاحة إلى الأعلى طافية إذا بقيت أدفأ، وبالتالي أقل كثافة، من محيطها. عندما يقع معدل التناقص الحراري البيئي بين المعدلات الكظمية الجافة والرطبة، يكون الغلاف الجوي غير مستقر بشكل مشروط: مستقر للكتل الهوائية غير المشبعة ولكنه يصبح غير مستقر بمجرد بدء التشبع. تحدد طاقة الوضع المتاحة للحمل الحراري كمية الطفو التي تتراكم في الكتلة الهوائية فوق مستوى الحمل الحراري الحر، بينما تقيس مقاومة الحمل الحراري حاجز الطاقة الذي يجب التغلب عليه أولاً.
Clinical relevance
تُعد مؤشرات الاستقرار ومقاييس طاقة الحمل الحراري أدوات أساسية للتنبؤ بالعواصف الرعدية، والطقس القاسي، والاختلاط الرأسي للملوثات في الطبقة الحدودية.
History
تم وضع طريقة الكتلة الهوائية وتصنيف الاستقرار في أوائل القرن العشرين بواسطة نورماند وآخرين؛ وتم تنظيم المعالجة الحديثة لطاقة الحمل الحراري الرطب، بما في ذلك طاقة الوضع المتاحة للحمل الحراري، في دراسة إيمانويل عام 1994.
Key figures
- Kerry Emanuel
- Charles Normand
Related topics
Seminal works
- emanuel1994
Frequently asked questions
- ما هو عدم الاستقرار المشروط؟
- عدم الاستقرار المشروط هو حالة يكون فيها الغلاف الجوي مستقرًا للهواء غير المشبع ولكنه يصبح غير مستقر بمجرد أن تصل الكتلة الهوائية الصاعدة إلى التشبع ويؤدي إطلاق الحرارة الكامنة إلى جعلها طافية.