Конвективное торможение
Мера в метеорологии
Диаграмма Skew-T с отмеченными важными характеристиками

Конвективное торможение ( CIN или CINH ) [1] — числовая мера в метеорологии , указывающая количество энергии, которое не позволит воздушному потоку подняться от поверхности до уровня свободной конвекции .

CIN — это количество энергии, необходимое для преодоления отрицательной плавучей энергии, которую окружающая среда оказывает на воздушную массу. В большинстве случаев, когда существует CIN, она охватывает слой от земли до уровня свободной конвекции (LFC). Отрицательная плавучая энергия, оказываемая на воздушную массу, является результатом того, что воздушная масса холоднее (плотнее), чем окружающий ее воздух, что заставляет воздушную массу ускоряться вниз. Слой воздуха, в котором доминирует CIN, теплее и стабильнее, чем слои выше или ниже него.

Ситуация, в которой измеряется конвективное торможение, возникает, когда слои более теплого воздуха находятся над определенной областью воздуха. Эффект наличия теплого воздуха над более холодной воздушной порцией заключается в том, что она препятствует подъему более холодной воздушной порции в атмосферу. Это создает стабильную область воздуха. Конвективное торможение указывает на количество энергии, которое потребуется, чтобы заставить более холодную воздушную порцию подняться. Эта энергия поступает от фронтов , нагрева, увлажнения или мезомасштабных границ конвергенции, таких как границы оттока и морского бриза или орографический подъем .

Обычно область с высоким числом торможения конвекции считается стабильной и имеет очень низкую вероятность развития грозы . Концептуально это противоположность CAPE .

CIN препятствует восходящим потокам, необходимым для создания конвективной погоды, такой как грозы. Хотя, когда большие количества CIN уменьшаются за счет нагрева и увлажнения во время конвективного шторма, шторм будет более сильным, чем в случае отсутствия CIN. [ необходима цитата ]

CIN усиливается адвекцией сухого воздуха на малых высотах и ​​охлаждением приземного воздуха. Охлаждение поверхности приводит к образованию небольшой инверсии шапки наверху, что позволяет воздуху стабилизироваться. Приходящие погодные фронты и короткие волны влияют на усиление или ослабление CIN.

CIN рассчитывается по измерениям, записанным в электронном виде с помощью Rawinsonde ( метеорологического зонда ), который несет устройства, измеряющие погодные параметры, такие как температура воздуха и давление . Одно значение для CIN рассчитывается из одного подъема шара с использованием уравнения ниже. Пределы интегрирования z-bottom и z-top в уравнении представляют нижнюю и верхнюю высоты (в метрах) одного слоя CIN, являются виртуальной температурой конкретного участка и являются виртуальной температурой окружающей среды. Во многих случаях значение z-bottom является землей, а значение z-top является LFC. CIN является энергией на единицу массы, а единицами измерения являются джоули на килограмм (Дж/кг). CIN выражается как отрицательное значение энергии. Значения CIN больше 200 Дж/кг достаточны для предотвращения конвекции в атмосфере. Т в , п а г с е л {\displaystyle T_{v,посылка}} Т в , е н в {\displaystyle T_{v,env}}

КИН = ∫ з нижний з вершина г ( Т в,посылка − Т v,окр Т v,окр ) г з {\displaystyle {\text{CIN}}=\int _{z_{\text{bottom}}}^{z_{\text{top}}}g\left({\frac {T_{\text{v,parcel}}-T_{\text{v,env}}}{T_{\text{v,env}}}}\right)dz}

Значение энергии CIN является важной цифрой на диаграмме skew-T log-P и является полезным значением для оценки серьезности конвективного события. На диаграмме skew-T log-P CIN — это любая область между более теплым виртуальным температурным профилем окружающей среды и более холодным виртуальным температурным профилем участка.

CIN — это фактически отрицательная плавучесть , выраженная как B- ; противоположность конвективной доступной потенциальной энергии (CAPE) , которая выражается как B+ или просто B. Как и CAPE, CIN обычно выражается в Дж/кг, но может также выражаться как м 2 /с 2 , поскольку эти значения эквивалентны. Фактически, CIN иногда называют отрицательной плавучей энергией ( NBE ).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Колби, Фрэнк П. младший (1984). «Конвективное торможение как предиктор конвекции во время AVE-SESAME II». Mon. Wea. Rev. 112 ( 11): 2239–2252. Bibcode :1984MWRv..112.2239C. doi : 10.1175/1520-0493(1984)112<2239:CIAAPO>2.0.CO;2 .
  • "Глоссарий Национальной метеорологической службы - C". 21 апреля 2005 г. Получено 22 августа 2006 г.
  • Хаби, Джефф (28 февраля 2004 г.). «Ингредиенты гроз и сильных гроз». The Weather Prediction.Com . Получено 22 августа 2006 г.
  • Бол, Алан (2002). "Плавучесть и CAPE". Принципы конвекции I. Университетская корпорация по атмосферным исследованиям . Получено 22 августа 2006 г.
  • "Skew-T Mastery". Университетская корпорация атмосферных исследований . Получено 24 апреля 2007 г.
  • Дэвид О. Бланчард (сентябрь 1998 г.). «Оценка вертикального распределения доступной конвективной потенциальной энергии». Погода и прогнозирование . 13 (3): 870–877. Bibcode :1998WtFor..13..870B. doi : 10.1175/1520-0434(1998)013<0870:ATVDOC>2.0.CO;2 . S2CID  124375544.
  • Страница помощи CINH
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Конвективное_торможение&oldid=1215899373"