第2题是开放的:
热带扰动的发展 是 对流爆发 导致 气压下降,还是 气压下降 导致 对流爆发?
因为是夏天,夏天是生活的季节,冬天才是科技的季节,
所以夏天就用生活的文字来回答
留言有提到的都一一来讨论:
CAPE:对流可用位能 Convective available potential energy
依序解释
1.
自由对流高度:
气块温度与环境温度差由负值转为正值的高度,
在自由对流高度以下,气块温度 < 环境温度,气块上升需要外力抬升。
在自由对流高度以上,气块温度 > 环境温度,气块将获得可用位能(CAPE)的能量-
浮力作用自动上升。
2.
平衡高度:气块通过自由对流高度后因浮力往上,
当气块到达一定高度后,无法再获得上升的浮力时,此时高度为平衡高度。
3.
举升凝结高度:水汽发生凝结的高度,层云云底的高度。
对流凝结高度:水汽发生凝结的高度,午后热对流云底的高度。
4.
CAPE:对流可用位能 Convective available potential energy
在自由高度与平衡高度之间,因为"浮力"作功将位能转化为动能的"能量"大小,
转化为动能的能量越多,即CAPE越大,就表示对流越强烈。
CISK :第二类条件不稳定 Conditional Instability of Second Kind
WISHE :风导致表面热交换 Wind-induced surface heat exchange
依序解释
1.
地面上有一团空气,叫做气块
当气块上升,
干燥未饱和气块:气块上升 => 因压力减少,气块膨胀
=> 温度降低,每上升1000公尺约下降10度
潮湿饱和气块:气块上升 => 因压力减少,气块膨胀
=> 温度降低,水汽凝结释放潜热,每上升1000公尺约下降6度
干绝热递减率:10度 > 湿绝热递减率:6度
再来看环境温度
如果环境温度垂直递减率:每上升1000公尺温度降11度
那么,气块上升的过程中,一直比周围"暖" => 大气不稳定,发生对流
这种情况就是: 绝对不稳定 , 容易发生强烈对流的雷雨
因此,环境温度垂直递减率 大于 干绝热递减率,则为绝对不稳定。
反之,环境温度垂直递减率 小于 湿绝热递减率,则为绝对稳定。
当 环境温度垂直递减率 介于 6~10度之间,则要看气块的饱和程度判断是否不稳定,
=> 称为"条件不稳定"
2. 热带扰动形成和发展过程的理论有
CISK 第二类条件不稳定:假设有初始扰动存在,而且至少具有低层的气旋式环流,
海面水汽往气旋中心辐合后上升,释放潜热凝结建立暖中心,
中心气压下降,辐合再增强的正回馈。
WISHE 风导致表面热交换:强调海洋与大气的交互作用,当海洋向大气传送热通量时,
会增强大气的循环作用,之后将引发更强的热通量,
终于形成一个正回馈的效应。
所以热带扰动往台风迈进之路,是先有鸡(CISK) 还是 先有蛋(WISHE) ?
当然这可能和初始环境的假设有关。这就复杂了 可能要气象的研究了 ^^