Atmosferische stabiliteitDe stabiliteit van de atmosfeer is de mate van weerstand tegen verticale luchtbewegingen. Dit is een belangrijk gegeven voor het type weer dat verwacht kan worden. Bij onstabiele lucht komen veel buien voor, maar daarbuiten is het zicht goed. De wind is vaak vlagerig. Door onstabiele lucht treedt warmtetransport in de atmosfeer op. Bij stabiele lucht is eventuele neerslag gelijkmatiger, net als de wind, maar is het zicht slecht en kan luchtvervuiling lang blijven hangen met smog als gevolg. Onstabiele lucht kan veroorzaakt worden door verwarming onderin, door afkoeling boven en door optilling. VoorkomenIn het laagste deel van de dampkring, de troposfeer, neemt de temperatuur af met toenemende hoogte. Als de temperatuur van een luchtbel afwijkt van de omringende lucht, zal de dichtheid ook afwijken. Bij verwarming onderin van een koude massa zal de dichtheid afnemen en daardoor zal er convectie optreden; de luchtbel zal stijgen. Hoewel de temperatuur van de luchtbel hoger is dan die van de directe omgeving, zal de temperatuur wel afnemen met toenemende hoogte en zal er condensatie optreden en daarmee wolkenvorming en vaak buien. Bij afkoeling bovenin neemt de onstabiliteit ook toe en kunnen zware buien optreden. Door optilling in een groot gebied kan de lucht ook onstabiel worden. Dit kan het geval zijn bij bergruggen en bij fronten, maar ook door convergentie, het samenstromen van lucht. Adiabatisch procesDe afkoeling met toenemende hoogte vindt plaats volgens een adiabatisch proces; er vindt geen warmte-uitwisseling plaats met de omgeving. Als de relatieve luchtvochtigheid lager is dan 100% wordt gesproken over een droog-adiabatisch proces. Hierbij daalt de temperatuur per 100 meter stijging met 1 °C, de droog-adiabatische temperatuurgradiënt . Droge luchtBij droge lucht kunnen er drie situaties zijn:
Natte luchtAnaloog aan de situatie bij droge lucht kan de toestandskromme vergeleken worden met de verzadigd-adiabaat en onderscheid worden gemaakt naar stabiel, onstabiel en indifferent evenwicht. AbsoluutAls de atmosfeer zowel bij droge als bij natte lucht stabiel is, wordt gesproken over absolute stabiliteit. Hiervan is sprake bij inversies — waarbij de temperatuur met de hoogte toeneemt — en isothermie — waarbij de temperatuur gelijk blijft bij toenemende hoogte. Bij absolute onstabiliteit is de atmosfeer zowel voor droge als voor natte lucht onstabiel. Dit is over het algemeen alleen in de onderste luchtlagen te vinden als het aardoppervlak door de zon wordt opgewarmd. Van voorwaardelijke onstabiliteit is sprake als een luchtlaag onstabiel is voor natte lucht, maar stabiel voor droge lucht. Literatuur
|