層結穩定度

層結穩定度

層結穩定度是表示某一空氣層處于何種平衡狀態的指標。近地面大氣層中氣溫隨高度的分布一般有3種情況：①氣溫隨高度遞減；②氣溫隨高度遞增；③氣溫隨高度不變。從而形成了近地面大氣層的不同穩定特性，并影響其中的各種物理屬性。如在某一空氣層中的一塊氣團受外力產生向上或向下運動，其結果可能出現3種情況：①氣塊受外力作用離開原來位置，當外力消除后，氣塊運動逐漸減弱，并有返回原來高度的趨勢，稱該大氣層為穩定層結；②若氣塊一旦離開原來位置，仍加速運動，稱該大氣層為不穩定層結；③若氣塊運動既不加速，也不減速，處于平衡狀態，稱該大氣層為中性層結。在研究近地面大氣的湍流運動中，一般用理查遜數（Richardson number）判別大氣層結的穩定度。理查遜數的物理意義是，在某一氣層中流體微團作垂直運動時為抵抗阿基米德浮力所消耗的脈動能量與因湍流粘滯性的存在而使平均運動轉化為脈動動能之比值。理查遜數的優點是既考慮了熱力因子，又考慮了動力因子，是一個很重要的判別層結穩定度的參數。