Estabilidade e Convecção Atmosférica

Como a estrutura vertical da temperatura da atmosfera determina se o ar sobe livremente e os movimentos convectivos resultantes.

Definition

Estabilidade atmosférica é a tendência da atmosfera de suprimir ou amplificar os deslocamentos verticais do ar; convecção é o movimento vertical impulsionado pela flutuabilidade que surge quando a atmosfera está instável.

Scope

Abrange os critérios de estabilidade estática comparando as taxas de lapso da parcela e do ambiente, instabilidade absoluta e condicional, o nível de convecção livre e o nível de equilíbrio, energia potencial convectiva disponível e inibição convectiva, e a organização da convecção por flutuabilidade em térmicas, nuvens e tempestades.

Core questions

• Quando a atmosfera resiste e quando amplifica o movimento vertical?
• O que é instabilidade condicional e por que é central para a convecção úmida?
• Como a energia disponível para a convecção é quantificada a partir de uma sondagem?

Key theories

Critérios de estabilidade da parcela

A comparação da taxa de lapso de uma parcela deslocada com a taxa de lapso ambiental classifica a atmosfera como estável, neutra ou instável, com o caso úmido resultando em instabilidade condicional.

Energética convectiva

A energia potencial convectiva disponível mede a flutuabilidade integrada que uma parcela pode ganhar na ascensão, governando a intensidade potencial da convecção.

Mechanisms

Uma parcela deslocada para cima é flutuante se permanecer mais quente e, portanto, menos densa, do que o seu entorno. Quando a taxa de lapso ambiental se situa entre as taxas adiabáticas seca e úmida, a atmosfera é condicionalmente instável: estável para parcelas não saturadas, mas instável assim que a saturação começa. A energia potencial convectiva disponível quantifica a flutuabilidade que uma parcela acumula acima do nível de convecção livre, enquanto a inibição convectiva mede a barreira de energia que deve ser superada primeiro.

Clinical relevance

Os índices de estabilidade e as métricas de energia convectiva são ferramentas essenciais para a previsão de trovoadas, tempo severo e a mistura vertical de poluentes na camada limite.

History

O método da parcela e a classificação de estabilidade foram estabelecidos no início do século XX por Normand e outros; o tratamento moderno da energética convectiva úmida, incluindo a energia potencial convectiva disponível, foi sistematizado na monografia de Emanuel de 1994.

Key figures

• Kerry Emanuel
• Charles Normand

Seminal works

• emanuel1994

Frequently asked questions

O que é instabilidade condicional?

Instabilidade condicional é um estado em que a atmosfera é estável para o ar não saturado, mas torna-se instável assim que uma parcela ascendente atinge a saturação e a liberação de calor latente a torna flutuante.