Ilmakehän epävakaisuus

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

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.

Ilmakehän epävakaisuutta kuvaavia lukuja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ilmakehän epävakaisuutta ja herkkyyttä ukkoskuurojen synnylle voidaan arvioida erilaisilla tunnusluvuilla, jotka kuvaavat ilmakehän ala- ja yläosien lämpötilaeroja ja kosteutta.

Suomalainen nimi[7] Englantilainen nimi Lyhenne Ukkosen riski
kasvaa Suomessa
jos
Muuta
Lifted-indeksi Lifted index LI <1 Kovaa ukkosta, jos LI alle -4[8]
CAPE-indeksi CAPE-index >100 J/kg kovaa ukkosta, jos CAPE yli 1000, yli 300 ukkosen riski ainakin 30%, 800 ukkosriski 50%[9]
TT-indeksi
total totals-indeksi
Total totals index TT >45
K-indeksi K-index KI >20
Showalterin indeksi Showalter index SHI? <5 Toimii huonosti Suomen oloissa?
Richardsonin luku Richardson number Ri Supersolu, kun Ri on 15–45
Monisolukuuro jos Ri > 45.
CAPE:sta ja tuulen shearista laskettu luku, jolla voidaan ennustaa syntyvää konvektiota.

Ilmakehän epävakauden aste[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lifted CAPE Olot ilmakehässä
>=6 Hyvin vakaa ilmakehä[10]
1–6 0–500 Vakaa, ei ukkosen suurta riskiä
0...–2 501–1000 Hieman epävakaa, kylmä rintama, auringon lämmitys päivällä tai muu sellainen voi luoda ukkosen
–2...–6 1001–2000 Epävakaa, ukkosia, joitain ankaria, jos epävakauttava tekijä, esimerkiksi kylmä rintama, auringon lämmitys päivällä
–6...–10 2001–3000 Hyvin epävakaa, vakavia ukkosia jos nostava systeemi, kylmä rintama tai auringon lämmitys
<-10 yli 3000 Hyvin epävakaa, esimerkiksi kylmässä rintamassa, Auringon lämmitys päivällä synnyttää iltapäiväkuuroja

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Unit 7: Atmospheric Stability and Instability Utah State University. Viitattu 21.9.2012.
  2. Ed Williams: Atmospheric Stability A Primer for Pilots (PDF) Viitattu 21.9.2012.
  3. Jeff Haby: Instability Viitattu 21.9.2012.
  4. Cap or Capping inversion Viitattu 10.2.2013.
  5. Stability & Cloud Development
  6. Kelvin–Helmholtz instability Glossary American Meteorological Society
  7. Punkka, A-J: Myrsky- ja rajuilmasanasto. Myrskyareena - suomalaisen myrskyennustuksen kotisivut.. Viitattu 16.8.2007.
  8. Karvinen, Eero: Ukkoset heinäkuu 2006: Jyväskylä 24.7.2006. Eero's Stormgate. Ekarvinen.net.. Viitattu 16.8.2007.
  9. Punkka, A-J: Konvektioennuste 1 vrk - 14.8. 13.8.2007. Koti.mbnet.fi/chaselog.. Viitattu 16.8.2007.
  10. CAPE Index Convective Available Potential Energy. KD1LD' S weather Page. 99main.com/~kd1ld.. Viitattu 16.8.2007. (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Meteorologinen data ja muuttujat
Auringon säteily | CAPE | CIN | Epävakaisuus | Kastepiste | Konvektio | Kosteusindeksi | Kosteus | Lämpötila | Lämpöindeksi | Lifted-indeksi | Näkyvyys | Pakkasen purevuus | Pilvi | Salama | Sade | Tuuli | Vesihöyry