大気の安定度約7分で読むLESSON 04
安定・不安定は、同じ高さで比べる
温度の比較は、同じ高さで。
H.うえいひろしの学習ノートから
まず、これだけ。
上昇後の空気塊を、その高さの周囲と比べる。
空気塊と周囲の大気は、別々の温度計で追いかけるイメージです。「両方とも冷える」で止まらず、最後にどちらが暖かく残ったかを見ます。
この記事のゴール空気塊と周囲の温度を比較し、安定・不安定を判断できる。
「何℃下がった?」の次は「いま何℃?」。出発時は、どちらも20℃同じ高度では、空気塊の方が2℃暖かい。
仮想的な計算例。水蒸気による密度差を省略した比較。
空気塊と周囲を分ける
環境減率は、実際の周囲大気の気温が高度とともに下がる割合です。乾燥・湿潤断熱減率は、移動する空気塊自身の温度変化を表します。
浮力を判断するときは、上昇した空気塊と、その到達高度の周囲を比べます。基礎の問題では水蒸気による密度差を省略して気温で比べますが、厳密には仮温度を使います。
計算してから比較する
20℃の未飽和空気塊が1 km上昇すると、概算で10℃になります。周囲が7℃なら空気塊の方が暖かく、周囲が14℃なら空気塊の方が冷たくなります。
条件付き不安定
湿潤断熱減率 < 環境減率 < 乾燥断熱減率
例えば6 < 8 < 10℃/km。初めに周囲と同じ温度の空気塊を少し持ち上げる比較では、未飽和なら周囲より冷たくなり、飽和なら周囲より暖かくなります。
- 環境減率が湿潤断熱減率より小さい:絶対安定
- 両断熱減率の間:条件付き不安定
- 乾燥断熱減率より大きい:絶対不安定
飽和しただけで、自力上昇とは限らない条件付き不安定な層があっても、地上から上がってきた空気塊が、その時点で周囲より暖かいとは限りません。実際の温度差とLFCも確認します。逆転層は高度とともに気温が上昇する層です。
ここで迷わないために
答えだけでなく、理由まで。
地上の暖かい空気と、離れた上空の冷たい空気を直接比較しません。移動したあとの空気塊を計算して、同じ高さで比べます。
CHECK YOUR UNDERSTANDINGオリジナル確認問題
ここで、一問。
空気塊と周囲が同じ温度から出発。1 km上で空気塊は6℃、周囲は8℃低下した。暖かいのは?
正解と考え方を読む
正解:C · 空気塊の方が2℃暖かい
出発時を20℃と置くと、空気塊14℃、周囲12℃です。水蒸気による密度差を省略する基礎問題では、空気塊の方が軽く、さらに上昇しやすいと考えます。
ひとことで覚える比べるのは、同じ高さの「空気塊」と「周囲」。
H.HIROSHI'S LEARNING MEMO
うえいひろしの、ここが転機。
「周囲より冷たい空気は下降しやすい」という原則に加え、上昇後の温度を計算してから比べる手順を確認。条件付き不安定の判断へ進みました。
Day 2の記録を読む ↗実際の学習ログをもとに編集しています。理解したら、思い出す練習へ。
このテーマの5語を復習。
単語帳をひらく ↗次のノートLCL・LFC・CIN・CAPEをつなぐ↗