對流不穩定

對流不穩定，又稱位勢不穩定。若穩定氣層被整層抬升到凝結高度以上而可能變成靜力不穩定，則稱該氣層為對流性不穩定；反之，則稱為對流穩定。

也就是說，氣層在達到飽和以前是穩定的，因輻合氣流或對流衝擊力上升到飽和高度後，氣層轉變為不穩定。如氣層經山脈迎風坡、鋒面等作用抬升時，氣層達到飽和後即轉變為不穩定，產生對流性天氣，形成雷暴、龍捲等。

基本介紹

• 中文名：對流不穩定
• 外文名：convective instability     
• 術語：氣象學
• 別稱：位勢不穩定，或者對流性不穩定

現象描述

大氣中有時發生整個氣層（厚度幾百米）的升降運動。例如，氣流經過山坡時的抬升和下沉運動，暖濕空氣在暖鋒面上的滑升運動等。這時氣層的穩定度也要發生變化。如果整層空氣抬升以後，由原來的穩定層結趨向於不穩定層結，則稱為對流不穩定，亦稱為位勢不穩定。

對流不穩定往往產生強對流，形成暴雨、雷暴甚至冰雹等災害性天氣。

形成條件

在大範圍空氣層的上升運動中，由於水汽條件不同，不同高度的空氣將先後達到飽和並釋放潛熱。若氣層下部先飽和，上下溫差將增大而使不穩定性增強。水汽來源於地面，常是氣層下部濕度大，所以對流不穩定氣層是常出現的。這是一種潛在不穩定，即當時的氣層處於靜力穩定狀態，需要有外加抬升力作為觸發機制，如氣層經山脈迎風坡、鋒面等作用抬升時，氣層達到飽和後即轉變為不穩定，亦即潛在不穩定才能轉化成真實不穩定。

產生機理

對流不穩定，又稱位勢不穩定，是指整層氣層被抬升後氣層的穩定狀態。靜力穩定、水汽呈下濕上乾分布的氣層受迫抬升時，整個氣層溫度都首先按乾絕熱遞減率下降，但氣層下部將率先達到飽和，並釋放潛熱；當氣層下部達到飽和後，按濕絕熱直減率降溫，而氣層上部因未達到飽和仍按乾絕熱直減率降溫，導致氣層下部的降溫速度小於氣層上部的乾絕熱降溫，結果整個氣層的溫度遞減率將變大，甚至大於濕絕熱遞減率，亦即該氣層上部降溫多，下部降溫少，從而導致靜力穩定氣層轉化成了不穩定氣層。

具有這種層結的氣層稱為對流不穩定氣層。沒有擾動時，它們呈現的是穩定氣層特徵，一旦氣層發生氣流越山、輻合等受迫抬升過程後，就有可能演變為不穩定氣層，而釋放大量不穩定能，形成強對流天氣。

這種對流性不穩定氣層必然被地形、鋒面等抬升到一定高度後才表現出來。夏季從太平洋進入中國的氣流，有的即處於對流性不穩定狀態。