大气静力稳定度_大气静力稳定度的概念_绝热温度递减率(2)

对流性稳定

对流性不稳定

对流性不稳定和条件性不稳定比较

? 【相同点】

? 都是潜在性不稳定 ? 需要一定的外加抬升力才能使得潜在的不稳定转 化成真实的不稳定

对流性不稳定和条件性不稳定比较

? 【不同点】

? 触发机制，天气特征

? 对流性不稳定：需要有天气尺度系统（如锋面） 的配合或地形的抬升作用。造成的对流性天气往 往比较剧烈，水平范围也大。

? 条件性不稳定：除了上述触发机制外，局地的热 对流或动力因子对空气的抬升也可以将不稳定释 放，从而造成局地性的对流天气。

中尺度不稳定的分类

? 热力不稳定

静力稳定度（温度随高度的变化） 条件性稳定度（湿空气温度随高度的变化） CISK（大尺度与积云相互作用） Wave CISK（中尺度自激过程，如积云/ 重力波正反馈)

? 动力不稳定

惯性不稳定（涡度或水平风切变） 对称不稳定（干空气水平切变和垂直切变引起的不稳定） 条件性对称不稳定（湿空气的水平切变和垂直切变) 开尔文－ 赫姆霍茨不稳定（垂直切变中的不稳定）

? 热力不稳定是“瞬变”量，需要“动态”地看 待稳定度变化--- 热力不稳定只有在对流发生前 才有意义，降水过程中，大气一般处于中性热 力层结，降水趋于结束时，大气一般处于稳定 层结 ? 热力不稳定的“动态”变化表明预报中需要特 别关注两个问题： （1）对流发生前层结稳定度随时间的变化（6 小时、12小时的变化趋势比当前的不稳定指数 更有价值） （2）不同高度上温、湿度的平流作用（平流、 差动平流） ? 热力不稳定的强

度只与初始对流强度有关，与 对流能否发展和维持无关

? 动力不稳定层结是对流能否发展和维持的关键因素---其 核心因素就是水平切变（涡度）和垂直切变 ? 动力不稳定大体可分为四类：惯性不稳定（与涡度或水 平风切变对应）、 K-H不稳定(开尔文-亥姆霍茨不稳定 ，与垂直切变对应)、 对称不稳定（SI，又称斜升不稳 定---与干空气的水平切变环境中的垂直切变对应）、条 件性对称不稳定（CSI，湿空气中的斜升不稳定） ? 不同的强对流天气现象 的发展、移动与动力层结稳定度 有直接关系，例如龙卷、大雹、强烈的雷暴大风一般在 低空强烈的垂直切变环境中发展，并向垂直切变更大的 方向移动 ? “相对风暴螺旋度”的概念其实是一个很好表述对称 不稳定（SI）的物理参量（v〃du/dz-u〃dv/dz)，而理 论导出的“理查森数”是一个热力/动力稳定度的组合 参量

思考题

1、静力稳定度概念，静力稳定、不稳定、中性的物 理含义 2、静力稳定度判据 3、条件性不稳定判据 4、对流性不稳定判据 5、会从T－lnP 上判别静力稳定度、条件性不稳定 6、举例说明什么样的层结容易发生对流性不稳定， 为什么 7、条件性不稳定和对流性不稳定的异同