大气静力稳定度
一.问题的引入
对大气静力能见度的分析研究是天气分析预报工作 的一项重要内容。 如各种雾，层状云，连续性降水等都在较为稳定的 大气中发生； 对流云，阵性降水以至于龙卷，雷电和冰雹等强对 流天气现象，都是在不稳定的大气中发生。
二.知识点介绍
Pro.什么是大气静力稳定度?
大气静力稳定度（static stability of atmosphere） ， 表示大气层结 特性对气块铅直位移影响的趋势和程度，又称大气层结稳定度和 大气铅直稳定度。
z
dz
T,P,ρ
T， P， ρ
Z0
T0，P0，ρ 0
T0， P0， ρ0
（1）未饱和气层
气块经垂直位移△Z后 温 度为：T T0 dz
气层在垂直位移△Z处的 气温为：
T T0 z
dw g ( d ) z dt Tv
可见，对于作干绝 热运动气体来说， 大气层结稳定度取 决于与 的对比
微气层静力稳定度的判据
基本判别式： dw a (ρ 1) g dt ρ 将状态方程带入，并利用准静态条件 p p 上式可变为： dw T T g
dt Tv
由此可见，气块是否获得加速度 与气块温度和环境温度的差 T T 有关

↑ ↓ ↑↑
v
a
v
a
a=0
↑
气块法
假定：1）气层始终静止；2）气块是个封闭 绝热系统；3）满足准静力条件。
绝对稳定气层
条件不稳定气层
绝对不稳定气层
m

d
六.参考资料
1.沈春康, 大气热力学. 气象出版社, 1983 2.网上资料
七.好的想法
认真看书+总结归纳
处于静力平衡状态的大气中，一些空气团块受到动力因子或热力因子的 扰动，就会产生向上或向下的垂直运动。这种偏离其平衡位置的垂直运动能
否继续发展，是由大气层结所决定的。层结大气所具有的这种影响垂直运动 的特性称为大气的静力稳定度，也称层结稳定度。 大气稳定度是表示大气层结对气块能否产生对流的一种潜在能力的量度。 在天气学中用来判断对流运动发展与否；在污染气象学中，有助于判断湍流 发展与否。
概念分析
1、大气层结是指大气中温度和湿度的垂直分布。
2、大气层结稳定度简称大气稳定度，是指大气层结是否有利于对流， 湍流运动发展的度量。分为静力稳定度和动力稳定度。
3、大气（层结）静力稳定度
在处于静力平衡的气层中，假设一些空气团块产生了垂 直运动，如果大气层结促进这种偏离其平衡位置的垂直 运动的发展，则称该气层的大气层结是静力不稳定的； 相反，如果抑制这种垂直运动的发展，则称该气层的大 气层结是静力稳定的；如果既不促进也不抑制，则称该 气层的大气层结是中性的。
d
-㏑PγdγFra bibliotekTγγd T
＜
d
稳定大气
-㏑P
＞ 不稳定大气
d
γd
γ T
＝
d
中性大气
同样，可以利用气层位温的垂直变化率作为 未饱和气层稳定度的判据
（d ） Z T 成正比
（2）饱和气层
含液态水的饱和气层

> = <
m
不稳定 中性 稳定
不含液态水的饱和气层 气块绝热上升时温度按湿绝热直减率变化；下降时按干绝热 直减率变化
三.重难点问题
对微气层静力稳定度的判断：
1.干绝热直减率和位温的垂直变化率（未饱和气层）
2.湿绝热直减率和假相当位温垂直变化率（饱和气层）
四.问题的思考
1.判断气层状态（未饱和，饱和（含液态水，不含液态水）） 2. γ与
和
d
m
的比较
五.知识图谱
饱和且含液态水，不稳定 饱和且含液态水，中性 饱和不含液态水， 饱和不含液态水， ↑不稳定 ↑中性， ↓中性 ↓稳定 未饱和，中性 未饱和，稳定 饱和且含液态水：不稳定 饱和不含液态水： ↑不稳定 ↓稳定 未饱和，稳定