Ilmakehän epävakaisuus
From Wikipedia, the free encyclopedia
Ilmakehän epävakaisuus eli labiilisuus on sen lämpötilajakaumaa ja siitä johtuvaa pystyliikkeiden kiihtyvyyttä kuvaava käsite.[1][2] Jos lämpötila laskee jyrkästi ylöspäin mennessä, syntyy nousevia virtauksia, jotka synnyttävät nopeasti kasvavia kumpupilviä joista voi kehittyä kuuro- tai ukkospilviä. Tyypillisesti kesäiseen ukkoskuuroon liittyy epävakaa ilmakehä.[3]
Jos ylhäällä ilmakehässä on alaosaa lämpimämpi ilmakerros eli siellä vallitsee inversiotilanne, nousuliikkeet pysähtyvät tähän kerrokseen vaikka alaosassa epävakaisuus olisi suurtakin. Jos inversio heikkenee tai puhkeaa, nousuliikkeet voivat voimistua räjähdysmäisesti.[4]
Lämpötilajakauman lisäksi ilmakehän vakauteen vaikuttaa kosteus. Jos kosteutta on riittävästi, nousevan ilman sisältämää vesihöyryä voi tiivistyä pisaroiksi, ja tästä vapautuva lämpöenergia muuttaa lämpötilajakaumaa stabiilimmaksi.[5]
Tuulen suunnan muutokset eri korkeuksilla eivät vaikuta itse epävakaisuuteen. Sen sijaan ne vaikuttavat epävakaisuuden aiheuttamien nousuliikkeiden ja näitä kompensoivien laskuliikkeiden keskinäiseen järjestäytymiseen, ja sitä kautta konvektion muotoihin.
Tuulen nopeuserot eri korkeuksilla luovat Kelvin-Helmholz-instabiilisuutta, joka saa aikaan aaltoja kahden eri tiheyksisen eri nopeudella liikkuvan aineen rajapintaan.[6] Tämä nähdään useimmin valtameren pinnassa, missä veden virtausta nopeampi tuuli luo aaltoja, mutta sitä esiintyy myös kahden ilmakehän kerroksen rajapinnassa.