文档介绍：
对流有效位能垂直分布作用的评价)) ⁄
对流有效位能垂直分布作用的评价Ξ
⁄
强风暴实验室
博尔德
科罗拉多州
摘要对流有效位能
≤
°∞
与评价大气对流潜力的标准的不稳定指数
例如抬升指数
只
有中等程度的相关∀这是由于
仅反映单层的浮力
而≤
°∞反映了积分厚度和浮力∀将≤
°∞值
除以积分厚度
使其正规化
得到一个指数
≤
° ∞
它与厚度无关
是一种方便的求气块平均浮力
的方法∀正规化有效地区别了≤
°∞类似而其浮力不同
积分厚度不同的环境∀而且由于≤
°∞的垂
直分布对对流上升气流的强度可能有很大影响
因而把≤
°∞和
≤
° ∞分成若干层是有利的∀
≤
° ∞对于自由对流厚度浅!总≤
°∞小的环境
可提供更有用的指标∀并指出
结合≤
°∞计算
≤
° ∞来估计对流潜力∀
虑午后可能发生的加热变化∀
引言
除了抬升气块气压!温度!和露点的确定
用单一的指数评价大气的状态由来已外
的计算方法类似于≥
∀设定气块的混
久
并不断有新的指数引入∀特别是设计了许合比为最低的
的平均混合比
通常
多指数
将对流中!低层温湿特性和风切变结一般取最低
°
或
°
的变
合
估计大气产生对流和强天气的可能性
这化
位温是根据预报的午后最高气温气块干
些指数包括≥
指数
≥
! 抬升指数绝热的位温∀由此可见
是一/ 预报指数0
!总体指数
总能量指数!强天气威胁指因为它使用了预计的情况∀和≥
一样
如果
数! 对流有效位能
≤
°∞
!粗里查逊数!能
°
温度不能代表其上下环境空气温度
量2螺旋度指数! 涡度产生潜势等∀°
例如
如果对流层中层存在逆温层或稳定层
很好地描述了许多大气指数∀稳定度值没有代表性
而
易受其影响
亦
各种指数都有其长处和弱点
但没有一没有代表性∀≥
现在很少有人使用
而
在
个指数被认为能全面刻划大气的状态∀事实业务和研究工作中则经常使用∀
上
这些指数可能平滑掉或失去了递减率结近些年
≤
°∞成为最常用的计算大气
构的重要细节∀例如
≥
的定义为
°
是否发生对流的方法∀与单层稳定度指数相
环境温度与气块从
°
干绝热抬升到其反
≤
°∞是一个垂直积分指数从自由对流
凝结高度
然后
湿绝热抬升到
°
高度高度
IJ
气块温度超过其环境温度
气块
时的温度之差∀如果水汽不能从地面伸展到相对于其环境是不稳定的高度
到平衡高度
°
或如果地表高度高到不能很好地代
∞
环境温度超过气块的温度
气块相对其
表边界层
此指数则没有代表性∀若地面气压周围环境是稳定的高度
测量自由对流层
小于
°
则≥
无定义∀另外
≥
是基于
IJ
的累积浮力能∀可由下式定义
探测时间的温度和露点的/ 状态指数0
未考
Ξ本文得到/ 内蒙古防雹减灾新技术研究和冰雹专项预报0课题资助
气象科技
年第
期
Ζ∞
Τς
Τς空气的虚温∃Τϖ
下称虚温超量
表示∀若
ΧΑΠΕ
γπε
ζ
ΘΖΤς即正面积是一定的的厚度增
ƒ≤ε≤
°∞
IJ
式中是气块的虚温是环境空气虚大
减小
则整个ƒ≤
层内的平均浮力必然
Τςπ
Τςε
温
Ζ∞
是平衡高度
Ζ
ƒ≤是自由对流高度
γ减小
增大
∀因此
在推断≤
°∞值时
应考
是重力加速度∀此定义采用的是美国空军气虑正面积的纵横比
即≤
°∞是/ 细高0
还
象局
•≥
的方法
最近⁄
等是/ 短粗0
∀
用虚温代替温度∀计算的≤
°∞值可最近
∏
等
提出了≤
°∞
随所选的气块变化很大∀⁄
讨论了用同样大小的洋面对流比陆面对流垂直速度小
于确定初始气块的各种方法∀的问题∀他们注意到
洋面上空探空得到的正
随着业务和科研环境积累的经验的增面积通常是/ 极瘦0的
不稳定度小
但在对流
多
≤
°∞某些变化特征已很清楚
需要充分层的大部分都存在∀在陆地上空
正面积是
了解此指数的优势∀/ 胖0的
不稳定度大
但较浅薄∀他们推断
在
考虑载水量对上升气流的作用时
陆地环境
1 ΧΑΠΕ的解释
可能有较大的虚温超量∀
等
在
多年来
关于探空图解上正面积的度量分析海洋对流时提到类似的发现
并声称
法有不少的名称∀美国空军气象局
•≥
≤
°∞可能是度量对流稳定度的简单方法∀
年更名为×