大氣穩定度

大氣穩定度（Atmospheric stability)），疊加在大氣背景場上的擾動能否隨時間增強的量度。也指空中某大氣團由於與周圍空氣存在密度、溫度和流速等的強度差而產生的浮力使其產生加速度而上升或下降的程度。大氣抑制空氣垂直運動的能力，稱為大氣穩定度。

概念解釋

通用概念

大氣穩定度，是指大氣穩定的程度。

以R為標準可把大氣穩定度分為三類：

r<R,時．上升的氣團因絕熱膨脹而降溫。由於r<R，故該氣團溫度比周圍空氣溫度下降得快，氣團密度大，氣團重力大於其浮力．氣團有返回原地的趨勢；如氣團下降．會形成浮力大於重力而使氣團返回原處的現象．大氣的這種狀態，稱為穩定狀態。

r=R時，氣團上升或下降，都與周圍大代環境保持溫度相同的變化，氣團重力恆等於浮力，這種狀態的大氣稱為中性平衡態，具有弱穩定性。

r>R時，氣團上升，則氣團溫度高於周圍空氣溫度，氣團密度小，浮力大於重力，故有一種上升力使其加速，氣團處於不穩定狀態，一直可上升到任愈高度．大氣的這種狀態，稱為不穩定狀態。

概念一

大氣穩定度指近地層大氣作垂直運動的強弱程度，當氣溫垂直遞減率γ>-1℃/100m時,大氣呈不穩定狀態.γ=-1℃/100m大氣呈中性狀態,γ<-1℃/100m時大氣呈穩定狀態。

概念二

大氣穩定度指靜力學穩定度。在浮力作用下空氣微團垂直方向運動的穩定性，以平均溫度梯度 或反映浮力作功的指標 為判據。若位溫隨著高度增加而遞減， <0，浮力作功增加空氣微團的動能，上下運動能繼續發展，稱為靜力學不穩定。若位溫隨著高度增加而遞增（逆溫）， >0，空氣微團反抗重力作功損耗動能，上下運動受到抑制，稱為靜力學穩定。 =0的時候空氣微團處於隨意平衡狀態，稱為中性穩定度。

概念三

大氣穩定度指大氣湍流的狀態，以理查遜數或相聯繫的指標為判據。按照定義理查遜數是湍流的浮力作功和切應力作功之比值（參見理查遜數），包含著靜力學穩定度判據 ，定性方面與靜力學穩定度一致，因此對大氣湍流狀態相應地冠以不穩定、穩定和中性的名稱。定量方面指大氣湍流狀態的穩定度與靜力學穩定度可有很大差別。例如貼近地面氣層 數值常常很大，按照靜力學穩定度應屬於很不穩定或者很穩定，但因切應力作用更大，湍流狀態實際上為近中性。又如對流邊界層中部 ≈0，但湍流狀態卻屬於很不穩定。大氣湍流擴散與大氣湍流狀態有不可分的聯繫，大氣擴散問題套用領域的大氣穩定度通常以理查遜數或相聯繫的參數為基礎所建立的穩定度分類法來劃分。

概念四

大氣穩定度指整層空氣的穩定程度。以大氣的氣溫垂直加速度運動來判定。大氣中某一高度的一團空氣，如受到某種外力的作用，產生向上或向下運動時，可以出現三種情況：

1．穩定狀態。移動後逐漸減速，並有返回原來高度的趨勢。

2．不穩定狀態。移動後，加速向上向下運動。

3．中性平衡狀態。如將它推到某一高度後，既不加速，也不減速而停下來，大氣穩定度，對於形成雲和降水有重要作用。有時也稱大氣垂直穩定度。

簡而言之：空氣受到垂直方向擾動後，大氣層結（溫度和濕度的垂直分布）使該空氣團具有返回或遠離原來平衡位置的趨勢和程度。

分級

常用的大氣穩定度分類方法有帕斯奎爾(Pasquill)法和國標原子能機構IAEA推薦的方法。

中國現有法規中推薦的修訂帕斯奎爾分類法(簡記P·S),分為強不穩定,不穩定,弱不穩定,中性,較穩定和穩定六級.它們分別表示為A,B,C,D,E,F.確定等級時首先計算出太陽高度角按表B1查出太陽輻射等級數,再由太陽輻射等級數與地面風速按表B2查找穩定等級。

表B2

污染關係

大氣穩定度是影響污染物在大氣中擴散的極重要因素。當大氣層結不穩定，熱力湍流發展旺盛，對流強烈，污染物易擴散，但是全層不穩定時，污染不易擴散遠處。當大氣層結穩定時，湍流受到抑制，污染物不易擴散稀釋，特別當逆溫層出現時，通常風力弱或無風，低空象蒙上一個“蓋子“，使煙塵聚集地表，造成嚴重污染。