第2題是開放的:
熱帶擾動的發展 是 對流爆發 導致 氣壓下降,還是 氣壓下降 導致 對流爆發?
因為是夏天,夏天是生活的季節,冬天才是科技的季節,
所以夏天就用生活的文字來回答
留言有提到的都一一來討論:
CAPE:對流可用位能 Convective available potential energy
依序解釋
1.
自由對流高度:
氣塊溫度與環境溫度差由負值轉為正值的高度,
在自由對流高度以下,氣塊溫度 < 環境溫度,氣塊上升需要外力抬升。
在自由對流高度以上,氣塊溫度 > 環境溫度,氣塊將獲得可用位能(CAPE)的能量-
浮力作用自動上升。
2.
平衡高度:氣塊通過自由對流高度後因浮力往上,
當氣塊到達一定高度後,無法再獲得上升的浮力時,此時高度為平衡高度。
3.
舉升凝結高度:水汽發生凝結的高度,層雲雲底的高度。
對流凝結高度:水汽發生凝結的高度,午後熱對流雲底的高度。
4.
CAPE:對流可用位能 Convective available potential energy
在自由高度與平衡高度之間,因為"浮力"作功將位能轉化為動能的"能量"大小,
轉化為動能的能量越多,即CAPE越大,就表示對流越強烈。
CISK :第二類條件不穩定 Conditional Instability of Second Kind
WISHE :風導致表面熱交換 Wind-induced surface heat exchange
依序解釋
1.
地面上有一團空氣,叫做氣塊
當氣塊上升,
乾燥未飽和氣塊:氣塊上升 => 因壓力減少,氣塊膨脹
=> 溫度降低,每上升1000公尺約下降10度
潮濕飽和氣塊:氣塊上升 => 因壓力減少,氣塊膨脹
=> 溫度降低,水汽凝結釋放潛熱,每上升1000公尺約下降6度
乾絕熱遞減率:10度 > 濕絕熱遞減率:6度
再來看環境溫度
如果環境溫度垂直遞減率:每上升1000公尺溫度降11度
那麼,氣塊上升的過程中,一直比周圍"暖" => 大氣不穩定,發生對流
這種情況就是: 絕對不穩定 , 容易發生強烈對流的雷雨
因此,環境溫度垂直遞減率 大於 乾絕熱遞減率,則為絕對不穩定。
反之,環境溫度垂直遞減率 小於 濕絕熱遞減率,則為絕對穩定。
當 環境溫度垂直遞減率 介於 6~10度之間,則要看氣塊的飽和程度判斷是否不穩定,
=> 稱為"條件不穩定"
2. 熱帶擾動形成和發展過程的理論有
CISK 第二類條件不穩定:假設有初始擾動存在,而且至少具有低層的氣旋式環流,
海面水汽往氣旋中心輻合後上升,釋放潛熱凝結建立暖中心,
中心氣壓下降,輻合再增強的正回饋。
WISHE 風導致表面熱交換:強調海洋與大氣的交互作用,當海洋向大氣傳送熱通量時,
會增強大氣的循環作用,之後將引發更強的熱通量,
終於形成一個正回饋的效應。
所以熱帶擾動往颱風邁進之路,是先有雞(CISK) 還是 先有蛋(WISHE) ?
當然這可能和初始環境的假設有關。這就複雜了 可能要氣象的研究了 ^^