大气科学概论：第6章第9节位势不稳定.ppt

6.9对流性不稳定(位势不稳定)•大尺度升降运动能使气层的温度直减率发大尺度升降运动能使气层的温度直减率发生改变，从而改变了层结的稳定性生改变，从而改变了层结的稳定性 水平范围几百公里以上、持续时间几小时水平范围几百公里以上、持续时间几小时以上，铅直速度几以上，铅直速度几cm/s以下的升降运动以下的升降运动 整层气层抬升后的稳定度是一种潜在性的整层气层抬升后的稳定度是一种潜在性的稳定状态，称为稳定状态，称为位势稳定度或对流稳定度位势稳定度或对流稳定度一、一、 无水汽凝结时，气层升降过程中温度无水汽凝结时，气层升降过程中温度递减率的变化规律递减率的变化规律气层初始状态气层后来状态假定：绝热、总质量不变、无湍流混合、气层假定：绝热、总质量不变、无湍流混合、气层内各部分的相对位置不变内各部分的相对位置不变总质量不变下沉逆温下沉逆温A＋′＝′′＝′′＋′dPP′位温和上下界的位温差不变整层气层抬升或下沉后，气层的温度温度直减率的变化直减率的变化决定于 通常情况下，上升辐合， 下沉辐散，P′>P, A′>AP′

干绝热中性层结的气层整层上升或下沉过程中仍为干绝热中性层结（2）若 a.辐合上升， ′增大，但总小于d干绝热稳定层结的气层整层上升后稳定性干绝热稳定层结的气层整层上升后稳定性减弱，但不改变稳定度的性质减弱，但不改变稳定度的性质通常大气是这种层结辐合上升 db.辐散下沉， 甚至稳定层结的气层整层下沉后稳定性增强总结a和b，则稳定层结的气层整层上升或下沉后，稳定度的性质不变，即仍为稳定的，不改变稳定度的性质辐合上升使其稳定性减小，辐散下沉使其稳定性增大（3）若 ，不稳定气层（少见）a.辐合上升，不稳定性减弱，但仍为不稳定b.辐散下沉，会变得更不稳定即：不稳定气层整层上升或下沉后，稳定度性质不变　　不论气层原先是稳定或不稳定，无水汽凝结的升降变化都不能改变稳定度的性质 二、未饱和气层在整层上升达到饱和时温度 递减率的变化规律原先稳定的未饱和气层整层上升，气层内部先后达到饱和，潜热会改变气层的温度递减率或稳定性（1）位势不稳定气层且则原先稳定的未饱和气层在整层上升达到饱和时会变得不稳定，如果qsb整层抬升达到饱和后能转化为不稳定的层结，称为位势位势不稳定或对流性不稳定不稳定或对流性不稳定。

这是潜在不稳定，只有整层抬升达到饱和才能表现出来上升 qsamab低层空气低层空气湿度大湿度大.mT-lnP利用se或sw判断位势不稳定因为抬升后的大气已经达到饱和，只要因为抬升后的大气已经达到饱和，只要 > m就是不稳定就是不稳定湿绝热线即湿绝热线即 se或或 sw的等值线的等值线在干湿绝热过程中，在干湿绝热过程中，  se不变不变.因此位势不稳定的层结必因此位势不稳定的层结必然是然是a处的处的( se)a值大于值大于b处的处的( se)b值值.即即位势不稳定判据（2）位势稳定的气层且原先稳定的未饱和气层在整层上升达到饱和时仍稳定，高层湿度大，低层湿度小气层更加稳定即位势稳定或对流稳定上升 qsbqsamabT-lnP（3）位势中性的气层且原先稳定的未饱和气层,在整层上升达到饱和后为中性，称为位势中性或对流中性上升 qsaqsbm位势中性位势中性T-lnP原先稳定的未饱和气层，位势不稳定 位势中性 位势稳定位势稳定度判据实际工作中常用的稳定度指标：•se= (se)2-(se)1通常取1000——600hPa,850——700hPa,850——500hPa.负值越大，大气越不稳定。

沙瓦特指数SI：SI=（Te-T)500, Te为500hPa的环境温度，T为由850hPa的气块上升到500hPa时的温度SI>0表示850-500hPa间大气为稳定状态，SI<0为不稳定状态，SI负值越大，大气层结越不稳定P166 习题要点： •对流不稳定的含义•对流不稳定判据•下沉逆温的形成机理（我们学习了几种逆温层形成的原因？）。