稳定性(或大气稳定性)指的是空气上升并形成风暴的趋势(不稳定性),或抵抗垂直运动的趋势(稳定性)。
要理解稳定性是如何起作用的,最简单的方法是想象一团空气有一个薄而灵活的覆盖物,它可以让空气膨胀,但防止里面的空气与周围的空气混合,就像派对气球一样。接下来,想象我们把气球逼到大气层中。由于气压随着高度的增加而降低,气球就会放松并膨胀,因此它的温度就会降低。如果包裹比周围的空气冷,它就会重(因为冷空气比暖空气密度大);如果允许这样做,它会沉回地面。这种类型的空气被称为稳定的。
另一方面,如果我们举起想象中的气球,而气球内部的空气更热,因此密度比周围的空气小,它就会继续上升,直到达到它的温度和周围环境的温度相等为止。这种空气被归类为不稳定空气。
递减率:一种稳定性的测量方法
但是气象学家在想要了解大气稳定性时,并不需要每次都观察气球的行为。他们可以通过测量不同高度的实际气温来得出相同的答案;这种测量方法被称为环境递减率(“递减率”一词与温度下降有关)。
如果环境的递减率很高,人们就知道大气是不稳定的。但如果递减率很小,这意味着温度变化相对较小,这是大气稳定的良好迹象。最稳定的条件发生在逆温过程中,温度随高度升高而升高(而不是降低)。
一眼就能确定大气稳定性的最简单方法是使用大气探测。