基本介紹
- 中文名：對流抑制能
- 外文名：Convective inhibition
簡介,自由對流高度,相關,
簡介
地面氣塊需要突破負浮力區所造成的對流抑制能，才能繼續向上發展深對流。當對流抑制能存在時，負浮力區通常會分布在地表到自由對流高度之間。氣塊的負浮力來自於比地面氣塊溫度更高(密度更低)的周圍環境空氣，氣塊在此環境下將會產生向下的加速度。由此可知，對流抑制能分布的高度區間，其溫度應該是高於上層和下層的溫度，所以下層空氣塊難以上升通過此區域，進入深對流發展階段。
當對流抑制能存在時，意味著大氣中有相對較暖空氣層覆蓋在較冷空氣層之上，因而阻擋了較冷空氣層內的空氣塊上升，形成相對穩定的區域。對流抑制能的大小代表驅動較冷空氣層內氣塊突破上方較暖空氣層所需要的能量，這些能量可由鋒面、地面加熱、加濕或中尺度輻合邊界層(例如：外流和海風、地形舉升)提供。
對流抑制能阻礙了上升氣流，讓對流、雷暴較難發生。但是如果有大量的對流抑制能被加熱或加濕過程消耗掉，則發展出來的對流反而會比沒有對流抑制能的情境下更旺盛，這是因為對流抑制能將對流可用位能暫時蓄積在低層大氣，等到累積足夠對流可用位能足以突破負浮力區時，其對流可用位能往往已經達到相當可觀的數值。
低層大氣的乾空氣平流和地表空氣的冷卻都會增強對流抑制能，因為兩者均會減少近地面空氣的虛溫，使得垂直虛溫分布在低層附近出現逆溫結構，上方虛溫較高的空氣阻礙下方空氣塊的上升運動。接近的鋒面和短波也會影響對流抑制能的增強或減弱。
自由對流高度
自由對流高度 (level of free convection,LFC)是在近地面氣塊上升的過程中，當氣塊的溫度與環境溫度相同，且環境的溫度垂直遞減率小於濕絕熱溫度垂直遞減率時，氣塊所處的高度位置即為自由對流高度。
通常尋找自由對流高度的位置是從近地面的溫度出發，沿著乾絕熱氣溫垂直遞減率走，直到與氣塊的水汽混和比線相交：此時氣塊達到飽和，此點為舉升凝結高度。從此點開始改沿著濕絕熱氣溫垂直遞減率(潛熱釋放)走，直到與環境溫度相當時，若氣塊繼續往上仍比環境溫度高，則為自由對流高度，反之則為平衡高度。
氣塊通過自由對流高度之後，由於上方的環境空氣溫度比氣塊更低，因此氣塊會繼續獲得浮力，加速上升，直到氣塊與環境溫度相當的平衡高度為止。如果一個氣塊在垂直運動過程中有一個以上的自由對流高度，則此大氣處於不穩定狀態，容易有積雲或雷暴產生。
