22426 SNC03641

Jeśli natomiast krzywa stratyfikacji przecina krzywą stanu, mamy do czynienia z równowagą potencjalnie chwiejną, a poziom (wysokość), wyznaczony przez punkt przecięcia, nazywa się poziomem swobodnej konwekcji (poziom 3 na rys. 6.1). Istotnie, powyżej tego poziomu temperatura wznoszącego się powietrza, wyznaczona przez psudo-adiabatę, jest wyzsza od temperatury otoczenia na odpowiedniej wysokości, według krzywej stratyfikacji.

Warto zaznaczyć, że najczęściej spotykane w troposferze krzywe stratyfikacji mają kształt zbliżony do prostej. Powyżej poziomu kondensacji prosta ta może przeciąć krzywą stanu („przechodząc” na jej lewą stronę), ponieważ średnie gradienty pionowe temperatury są na ogół większe od pseudoadiabatycznych (ale rzadko przybierają wartości większe od 1°C/100 m). Równowaga potencjalnie chwiejna jest więc często spotykanym stanem stratyfikacji termicznej.

Pole między krzywą stanu i krzywą stratyfikacji w przedziale wysokości, w którym T>T (krzywa stanu na prawo od krzywej stratyfikacji), określa tzw. energię chwiejno-ści danej warstwy atmosfery. Jest to energia kinetyczna powietrza wznoszącego się w tej warstwie wskutek działania sil wyporu, powstających w warunkach równowagi chwiejnej.

Chwiejna równowaga, jak wykazaliśmy, jest czynnikiem generującym w atmosferze ruchy pionowe. Bywa jednak i tak, że wskutek pionowego przemieszczenia się pewnej masy powietrza (dostatecznie dużej „porcji”) zmienia się jej stan równowagi pionowej. Konwekcyjna chwiejność kształtuje się w unoszącej się masie powietrza, która w swej dolnej części jest bardziej wilgotna, a w górnej 1 sucha. W tym przypadku podczas zmian adiabatycznych dolna, wilgotna część warstwy osiąga poziom kondensacji przy stosunkowo niewielkim wzniesieniu, natomiast górna, sucha część wznosi się bardzo wysoko, podlegając zmianom suchoadioabatycznym (rys. 6.2. i 6.3). Rezultatem tego zróżnico-

p

(hPa) 400 -

h

500

650

750

-24,5°C

-•3

5,6

3.6

2,5

900

+2CTC

1000—j

— 0

121