Əgər bu zaman 360 m hündürlükdə temperaturları ətraf havanın
temperaturlarına bərabər olan iki - quru və doymuş hava həcmi
ayırsaq və onları yuxarıya və aşağıya doğru hərəkətini izləsək
görərik ki, qalxan zaman onlar ətraf havaya nisbətən soyuq, enən
zaman isə əksinə nisbətən isti olacaqlar. Hər iki hava həcmi əvvəlki
vəziyyətlərinə qayıtmağa və dayanıqlıqlarını saxlamağa çalışacaq.
Ətraf havanın şaquli temperatur qradiyenti rütubətli və quru
adiabatik qradiyentdən az olacaqdır (γ < γ
ra
<< γ
a
). Tarazlıq
vəziyyətindən çıxmış quru və doymuş hava həcmləri əvvəlki
vəziyyətlərinə qayıdacaq. Yaranmış şaquli hərəkətlər tez bir
zamanda sönəcək. Belə şərait havanın
dayanıqlı tarazlıq
halı
adlanır. İnversiya (γ < 0) və izotermiya (γ = 0) təbəqələrində
həmişə γ < γ
ra
< γ
a
şərti ödənir, buna görə də onlar havanın qalxan
hərəkətləri üçün saxlayıcı təbəqə hesab edilirlər. Dayanıqlı tarazlıq
halı ilin soyuq dövründə müşahidə olunur. Bu halda şaquli inkişaf
buludları olmur, lakin aşağı təbəqədə laylı və laylı-topa buludlar,
orta təbəqədə isə yüksək-laylı və yüksək-topa buludlar müşahidə
olunur.
3) γ
a
> γ > γ
ra
, ətraf havanın şaquli temperatur qradiyenti quru
adiabatik qradiyentdən az, lakin rütubətli adiabatik qradiyentdən
çoxdur, məsələn, 0,7°C/100 m. Bu zaman havada şaquli hərəkətlər
formalaşmayacaq, doymuş havada isə yalnız qalxan axınlar əmələ
gələcəkdir. Quru havanın qalxması, enməsi zamanı və doymuş
havanın enməsi zamanı dayanıqlı tarazlıq, doymuş havanın
məcburi qalxması zamanı dayanıqsız tarazlıq müşahidə olunur.
Havanın belə vəziyyəti – dayanıqlı və quru olduğu halda, su buxarı
ilə doyma vəziyyətinə çatan kimi dayanıqsız havaya keçməsi
rütubətli-dayanıqsız tarazlıq
adlanır.
4) γ = γ
a
və ya γ = γ
ra
. Bu halda ətraf havanın şaquli temperatur
qradiyenti quru və ya rütubətli qradiyentə bərabər olur. Hər hansı
xarici qüvvənin təsiri ilə istənilən hündürlüyə qalxmış müəyyən
hava həcmi elə həmin hündürlükdə qalacaq, belə ki, qalxan və ya
enən hava həcminin temperaturu ətraf havanın temperaturuna
bərabər olacaq. Atmosferin belə vəziyyəti
neytral tarazlıq
adlanır.
Bu, adətən az hərəkətli və uzun müddət eyni ərazi üzərində qalan
konservativ hava kütlələrində müşahidə olunur. Beləliklə, doymuş
havada axınlar quru havaya nisbətən asan yaranır. Doymuş hava
eyni şaquli temperatur qradiyenti şəraitində daha dayanıqsızdır.
Atmosferin dayanıqsız vəziyyətində şaquli hərəkətlər daha intensiv
inkişaf edirlər və hündürlükdən asılı olaraq qalxan axınların sürəti
artır, belə ki, hündürlüyə qalxdıqca qalxan havanın temperaturu ilə
ətraf havanın temperaturu arasında kontrast artır. Atmosferin
dayanıqlı vəziyyətində adətən qalxan hərəkətlər müşahidə olunmur
və ya onlar hər hansı bir səbəbdən yaranarsa, tez bir zamanda
sönürlər. Inversiya və izotermiya təbəqələri şaquli hərəkətlərin
yaranmasına maneə yaradır, yəni konveksiyanın baş verməsinə
əngəl törədir. Temperaturun hündürlükdən asılı olaraq faktiki
paylanması və adiabatik qanunla qalxan hava hissəciyinin
temperaturunun təhlili hissəciyin ətraf hava ilə müqayisədə hansı
vəziyyətdə olduğunu təyin etməyə imkan verir. Lakin atmosferin
müxtəlif
təbəqələrində
temperaturun
şaquli
qradiyenti
hündürlükdən asılı olaraq dəyişir. Buna görə də havanın şaquli
istiqamətdə dayanıqlı paylanma vəziyyəti ümumi
dayanıqsızlıq
enerjisi ehtiyatı
ilə xarakterizə oluna bilər. Vahid hava kütləsinin
qalxması zamanı Arximed qüvvəsinin gördüyü işə dayanıqsızlıq
enerjisi deyilir və hava kütləsinə təsir edən qaldırıcı qüvvənin
miqdarı aşağıdakı kimi təyin olunur :
,
e
T
i
T
e
T
g
dt
dw
f
(2.1)
burada,
T
i
– hava hissəciyinin temperaturu, T
e
- ətraf havanın
temperaturudur.
Atmosferin statika və hal tənliklərindən istifadə etməklə (2.1)
düsturunu aşağıdakı şəkildə yazmaq olar:
)
dlnP.
T
R(
T
dE
e
i
Vahid kütləyə malik havanın adiabatik qanunla verilmiş
təbəqənin aşağı sərhəddindən yuxarı sərhəddinə doğru qalxması
zamanı üzmə qüvvəsinin gördüyü iş E
i
bu təbəqə üçün
dayanıqsızlıq enerjisi
adlanır.
0,286
p
dу
)
e
T
В(
T
dE
i
i
,
burada,
(
e
i
T
T
) dy hasili – aeroloji diaqram üzərində hissəciyin hal
əyrisi T
i
ilə real atmosferdə temperaturun şaquli paylanması
arasında qalan sahəni ifadə edir. Aeroloji diaqram blankları
üzərində 1kq havaya təsir edən 1C/sm
2
dayanıqsızlıq enerjisini
təyin etməyə imkan verən əlavə şkala verilmişdir. E ümumi
dayanıqsızlıq enerjisi E
±
= E
1
S
1
+ E
2
S
2
+ …+ E
p
S
p
asılılığına görə
təyin edilir. Burada E
1
,E
2
,...,E
p
dayanıqsızlıq enerjisi kəmiyyətinin
elementar sahələrinin orta qiymətləridir; S
1
, S
2
,..., S
p
– 100 hPa
hündürlüyə malik hər bir elementar hissənin sahəsidir.
Dayanıqsızlıq enerjisinin işarəsindən asılı olaraq üç hal
mümkündür.
1) Bütün səviyyələrdə hal əyrisi temperaturun şaquli paylanma
əyrisindən sağda yerləşir. Bu zaman, bu səviyyələrdə T
i
> T
e
və
müvafiq olaraq
E
i
> 0, yəni dayanıqsızlıq enerjisi müsbətdir. Bu
vəziyyət atmosferin aşağı təbəqələrində hissəciyin quru adiabatik
qanunla qalxmasına (γ > γ
a
) nəzərən temperaturun hündürlükdən
asılı olaraq daha tez azaldığı halda müşahidə olunur, yəni
stratifikasiya T
e
dayanıqsızdır. Daha yuxarı hündürlüklərdə o,
dayanıqlı ola bilər. Atmosferin aşağı təbəqələrində inversiya
təbəqəsi olduqda hal əyrisini inversiya təbəqəsinin yuxarı
sərhəddindən keçirmək olar.
2) Bütün səviyyələrdə hal əyrisi temperaturun şaquli paylanma
əyrisindən sağda yerləşir (stratifikasiya T
e
dayanıqlıdır). İstənilən
səviyyələrdə T
i
< T
e
və E
i
< 0, dayanıqsızlıq enerjisi mənfidir.
3) Hal əyrisi bəzi səviyyələrdə şaquli paylanma əyrisindən
sağda, bəzi təbəqələrdə isə solda yerləşir. Dayanıqsızlıq enerjisinin
Dostları ilə paylaş: |