वायुमंडलीय स्थिरता और संवहन

आकाश साफ रहेगा या गरज के साथ तूफानों में बदल जाएगा, यह स्थिरता पर निर्भर करता है, जो एक उठते हुए वायु-खंड की उत्प्लावकता और आसपास की हवा के प्रतिरोध के बीच की खींचतान है।

Definition

वायुमंडलीय स्थिरता एक विस्थापित वायु-खंड की अपनी मूल स्थिति में लौटने या उससे दूर जाने की प्रवृत्ति का वर्णन करती है, और संवहन वह ऊर्ध्वाधर उलटफेर है जो तब होता है जब वायुमंडल अस्थिर होता है और वायु-खंड उत्प्लावक हो जाते हैं।

Scope

यह विषय स्थैतिक स्थिरता और पार्सल सिद्धांत, पूर्ण, सशर्त और संवहन अस्थिरता की स्थितियों, संवहन के लिए उपलब्ध ऊर्जा जैसा कि संवहनी उपलब्ध संभावित ऊर्जा द्वारा मापा जाता है, और परिणामस्वरूप मुक्त और मजबूर संवहन को शामिल करता है।

Core questions

• एक वायु-खंड की ह्रास दर की पर्यावरण से तुलना करके स्थिरता का निर्धारण कैसे किया जाता है?
• पूर्ण, सशर्त और संवहनी अस्थिरता में क्या अंतर है?
• संवहनी उपलब्ध संभावित ऊर्जा तूफानों की क्षमता को कैसे मापती है?
• वायुमंडलीय संवहन को क्या ट्रिगर और बनाए रखता है?

Key theories

स्थिरता का पार्सल सिद्धांत

एक विस्थापित वायु-खंड जो अपने परिवेश की तुलना में गर्म और कम घना होता है, ऊपर उठता रहता है, जो अस्थिरता का संकेत देता है, जबकि जो ठंडा होता है वह वापस नीचे चला जाता है, जो वायु-खंड और पर्यावरणीय ह्रास दरों की तुलना का आधार है।

संवहनी उपलब्ध संभावित ऊर्जा

एक वायु-खंड द्वारा अपने सकारात्मक-क्षेत्र परत के माध्यम से आरोहण पर प्राप्त उत्प्लावकता का एकीकृत माप संवहन के लिए उपलब्ध ऊर्जा को मापता है और गरज के साथ तूफानों की तीव्रता का अनुमान लगाने में मदद करता है।

Mechanisms

स्थिरता का आकलन एक काल्पनिक वायु-खंड को उठाकर और उसके तापमान की तुलना करके किया जाता है, जो शुष्क या नम रुद्धोष्म ह्रास दर द्वारा नियंत्रित होता है, पर्यावरण के साथ। यदि पर्यावरण वायु-खंड की तुलना में ऊंचाई के साथ तेजी से ठंडा होता है, तो वायु-खंड उत्प्लावक रहता है और संवहन होता है; यदि अधिक धीरे-धीरे ठंडा होता है, तो वायु-खंड वापस नीचे चला जाता है और हवा स्थिर होती है। सशर्त अस्थिरता तब उत्पन्न होती है जब परत शुष्क के लिए स्थिर होती है लेकिन संतृप्त आरोहण के लिए अस्थिर होती है, ताकि संतृप्ति तक उठने से संवहन मुक्त हो सके, जिसमें उपलब्ध ऊर्जा को संवहनी उपलब्ध संभावित ऊर्जा द्वारा मापा जाता है।

Clinical relevance

ध्वनि-मापन से स्थिरता और संवहनी ऊर्जा का आकलन गरज के साथ तूफानों, गंभीर मौसम और विमानन खतरों के पूर्वानुमान के लिए केंद्रीय है; स्थिरता अवधारणाओं से प्राप्त सूचकांक संवहनी दृष्टिकोणों और तूफान चेतावनियों के दैनिक जारी करने का मार्गदर्शन करते हैं।

History

पार्सल सिद्धांत और सशर्त अस्थिरता का विश्लेषण बीसवीं सदी के मध्य तक रीहल और सिम्पसन द्वारा उष्णकटिबंधीय और संवहनी मौसम के अध्ययन के साथ परिपक्व हुआ; बाद में, ऊर्जा-आधारित माप जैसे संवहनी उपलब्ध संभावित ऊर्जा, जिसे इमानुएल के संश्लेषण में जोर दिया गया था, संवहन के निदान के लिए मानक उपकरण बन गए।

Key figures

• Kerry Emanuel
• Joanne Simpson
• Herbert Riehl

Seminal works

• emanuel1994
• wallace2006

Frequently asked questions

वायुमंडल को क्या अस्थिर बनाता है?

वायुमंडल अस्थिर होता है जब तापमान ऊंचाई के साथ तेजी से गिरता है, ताकि हवा का एक बढ़ता हुआ वायु-खंड अपने परिवेश की तुलना में गर्म और हल्का रहता है और ऊपर की ओर तेजी से बढ़ता रहता है, जो बादलों और गरज के साथ तूफानों के लिए अनुकूल होता है।

CAPE एक पूर्वानुमानकर्ता को क्या बताता है?

संवहनी उपलब्ध संभावित ऊर्जा, या CAPE, यह मापती है कि एक बढ़ता हुआ वायु-खंड कितनी उत्प्लावक ऊर्जा प्राप्त कर सकता है; बड़ा CAPE मजबूत अपड्राफ्ट और अधिक तीव्र गरज के साथ तूफानों की क्षमता को इंगित करता है, हालांकि अन्य सामग्री भी आवश्यक होती हैं।