Άνοδος του αέρα, ψύξη και ευστάθεια
1Το μάθημα με απλά λόγια
Ο αέρας ψύχεται όταν ανεβαίνει. Το αν συνεχίσει την άνοδο ή ξανακατέβει καθορίζει αν θα έχεις στρωματόμορφα νέφη ή νέφη μεγάλης κατακόρυφης ανάπτυξης με μπόρες. Αυτή είναι η ευστάθεια.
Ο ανερχόμενος αέρας ψύχεται
Όταν ένας μικρός όγκος αέρα, η αέρια φυσαλίδα, ανεβαίνει, η πίεση πέφτει και αυτός διαστέλλεται και ψύχεται. Ο ακόρεστος αέρας ψύχεται περίπου 1 °C ανά 100 m: αυτή είναι η ξηρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα. Μετά τον κορεσμό, η συμπύκνωση απελευθερώνει θερμότητα και μειώνει τον ρυθμό ψύξης: αυτή είναι η υγρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα. Συχνά είναι περίπου 0,4–0,7 °C ανά 100 m στον θερμότερο αέρα χαμηλά, ενώ στον πολύ ψυχρό αέρα πλησιάζει την ξηρή θερμοβαθμίδα.
Βάση νεφών
Ο ανερχόμενος αέρας ψύχεται προς το σημείο δρόσου του. Όπου κορεστεί, μπορεί να σχηματιστεί νέφος: το χαμηλότερο επίπεδό του είναι η βάση του νέφους. Για σωρειτόμορφα νέφη, εκτίμησε το ύψος της βάσης πάνω από το επίπεδο της επιφανειακής παρατήρησης ως 125 × (θερμοκρασία − σημείο δρόσου). Βάλε τιμές σε °C και παίρνεις μέτρα. Με θερμοκρασία 20 °C και σημείο δρόσου 12 °C, η βάση είναι περίπου 1.000 m πάνω από εκείνο το επίπεδο.
Ευσταθής και ασταθής αέρας
Αν μια ανυψωμένη αέρια φυσαλίδα γίνει ψυχρότερη από το περιβάλλον της, τείνει να ξανακατέβει: ο αέρας είναι ευσταθής. Αν είναι θερμότερη, τείνει να συνεχίσει την άνοδο: ο αέρας είναι ασταθής. Είναι υπό συνθήκη ασταθής όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος μειώνεται με το ύψος γρηγορότερα από την υγρή αλλά πιο αργά από την ξηρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα. Μετά τον κορεσμό, μπορεί να χρειάζεται επιπλέον ανύψωση πριν γίνει θερμότερη από το περιβάλλον. Η αναστροφή θερμοκρασίας, όπου η θερμοκρασία αυξάνεται με το ύψος, είναι πολύ ευσταθής και λειτουργεί σαν καπάκι.
Η επίδραση της θάλασσας
Θάλασσα θερμότερη από τον αέρα τον θερμαίνει από κάτω, ευνοώντας την αστάθεια κοντά στην επιφάνεια. Ψυχρότερη θάλασσα ψύχει τον χαμηλότερο αέρα και ευνοεί την ευστάθεια. Ψυχρός αέρας πάνω από θερμό νερό μπορεί να δώσει μπόρες, αν υπάρχει αρκετή υγρασία και δεν εμποδίζεται η άνοδός του. Θερμός, υγρός αέρας πάνω από ψυχρό νερό μπορεί να δώσει χαμηλά νέφη ή ομίχλη.
Ενδείξεις για τον ναυτικό
Ευσταθής αέρας: επίπεδα στρωματόμορφα νέφη, ξηρή αχλύς (θόλωμα της ατμόσφαιρας από αιωρούμενα σωματίδια) ή κακή ορατότητα, ψιλόβροχο, σταθερός άνεμος. Ασταθής αέρας: σωρειτόμορφα νέφη, μπόρες, πολύ καλή ορατότητα ανάμεσά τους και άνεμος με ριπές και απότομες αλλαγές διεύθυνσης. Μείωσε έγκαιρα τα πανιά, ώστε να μπορείς να αντιμετωπίσεις τις ριπές.
2Βασικά στοιχεία
- Ξηρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα
- Περίπου 1 °C ανά 100 m (9,8 °C ανά km)
- Υγρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα
- Συχνά 0,4–0,7 °C/100 m· κοντά στην ξηρή θερμοβαθμίδα σε πολύ ψυχρό αέρα
- Πρότυπη ατμόσφαιρα
- Η θερμοκρασία μειώνεται κατά μέσο όρο 0,65 °C ανά 100 m
- Βάση σωρειτόμορφων νεφών
- ≈ 125 × διαφορά σε °C: μέτρα πάνω από το επίπεδο επιφανειακής παρατήρησης
- Αναστροφή θερμοκρασίας
- Η θερμοκρασία αυξάνεται με το ύψος: πολύ ευσταθές καπάκι
3Βασικά σημεία
- 1
Ο ανερχόμενος αέρας διαστέλλεται και ψύχεται: περίπου 1 °C ανά 100 m μέχρι τον κορεσμό.
- 2
Νέφος σχηματίζεται εκεί όπου ο ανερχόμενος αέρας φτάνει στο σημείο δρόσου του.
- 3
Ο ευσταθής αέρας ξανακατεβαίνει: στρωματόμορφα νέφη, ξηρή αχλύς, σταθερός άνεμος.
- 4
Ο ασταθής αέρας συνεχίζει να ανεβαίνει: σωρειτόμορφα νέφη, μπόρες, ριπές.
- 5
Θερμότερη θάλασσα ευνοεί την αστάθεια κοντά στην επιφάνεια· ψυχρότερη θάλασσα ευνοεί την ευστάθεια.
4Συχνά λάθη
Λάθος: Ο ανερχόμενος αέρας ψύχεται επειδή πλησιάζει το ψυχρό διάστημα.
Σωστό: Ψύχεται επειδή διαστέλλεται καθώς μειώνεται η πίεση γύρω του.
Λάθος: Ασταθής αέρας σημαίνει κακή ορατότητα.
Σωστό: Ο ασταθής αέρας συνήθως δίνει πολύ καλή ορατότητα ανάμεσα στις μπόρες. Ο ευσταθής αέρας μπορεί να παγιδεύσει ξηρή αχλύ ή υγρασία και να μειώσει την ορατότητα.
Λάθος: Ψυχρός αέρας πάνω από θερμή θάλασσα δίνει ήρεμο, σταθερό καιρό.
Σωστό: Η θέρμανση από κάτω ευνοεί την αστάθεια κοντά στην επιφάνεια. Μπορούν να αναπτυχθούν μπόρες αν υπάρχει αρκετή υγρασία και κανένα ευσταθές στρώμα δεν εμποδίζει την άνοδο.
5Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Πίσω από ψυχρό μέτωπο, αέρας 12 °C με σημείο δρόσου 6 °C, μετρημένα στη στάθμη της θάλασσας, περνά πάνω από θερμότερα νερά. Αναπτύσσονται σωρειτόμορφα νέφη, αλλά ανάμεσά τους ο άνεμος εξασθενεί. Θα διάλεγες επιφάνεια πανιών με βάση αυτά τα ήσυχα διαστήματα; Εξήγησε και εκτίμησε τη βάση των νεφών.
Δες την απάντηση
Όχι. Η θέρμανση από κάτω ευνοεί την αστάθεια κοντά στην επιφάνεια. Τα αναπτυσσόμενα σωρειτόμορφα νέφη προειδοποιούν για πιθανές μπόρες, ριπές και απότομες αλλαγές διεύθυνσης του ανέμου. Η βάση είναι περίπου 125 × (12 − 6) = 750 m πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Διάλεξε επιφάνεια πανιών που μπορείς να χειριστείς στις ισχυρότερες ριπές.
Κλειδιά εξετάσεων
- Ο ακόρεστος αέρας ψύχεται περίπου 1 °C ανά 100 m ανύψωσης· ο κορεσμένος ψύχεται πιο αργά.
- Ο ευσταθής αέρας αντιστέκεται στην άνοδο (στρωματόμορφα νέφη)· ο ασταθής συνεχίζει να ανεβαίνει (σωρειτόμορφα νέφη, μπόρες).
- Θερμότερη θάλασσα ευνοεί την αστάθεια κοντά στην επιφάνεια· ψυχρότερη ευνοεί την ευστάθεια και μπορεί να φέρει ομίχλη ή στρώματα.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, αντιστοίχισε τους όρους και μετά απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με όλες σωστές ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση