Что значит "стратификация атмосферы"

СТРАТИФИКАЦИЯ АТМОСФЕРЫ (от лат. stratum - слой и... фикация) распределение температуры воздуха по вертикали, определяющее условия равновесия в атмосфере, благоприятствующие или неблагоприятствующие развитию вертикальных перемещений воздуха. При неустойчивой стратификации атмосферы температура убывает с высотой, что способствует атмосферной конвекции.

(от лат. stratum ≈ слой и facio ≈ делаю), распределение температуры воздуха по высоте, характеризуемое вертикальным градиентом температуры g [1╟/100 м]. В тропосфере температура падает с высотой в среднем на 0,6╟ на каждые 100 м, т. е. g=0,6╟/100 м. Но в каждый отдельный момент g может отклоняться от этой средней величины, по-разному над каждым местом и в каждом слое тропосферы, причём иногда весьма значительно. Так, в жаркий летний день в приземном слое воздух над почвой нагревается и g сильно возрастает. Ночью почва выхолаживается благодаря излучению, температура воздуха уменьшается и иногда настолько, что падение температуры с высотой заменяется возрастанием (т. н. приземная инверсия температуры ), т. е. g меняет знак. В свободной атмосфере также обнаруживаются различные значения g ≈ от 1╟ на 100 м или несколько выше до сильных инверсий в отдельных слоях. В стратосфере значения g малы или отрицательны.

От С. а. зависит устойчивость по отношению к вертикальным перемещениям воздуха. Воздух, поднимаясь вверх, охлаждается по определённому закону: сухой или ненасыщенный воздух ≈ в максимальной степени ≈ почти на 1╟ на каждые100 м подъёма; насыщенный воздух ≈ на меньшую величину (несколько десятых долей градуса на 100 м), т.к. происходит выделение скрытого тепла при конденсации находящегося в воздухе водяного пара. Нисходящий воздух аналогичным образом нагревается. Восходящий воздух будет подниматься по закону Архимеда до тех пор, пока окружающая атмосфера остаётся холоднее его; если он попадает в слой атмосферы более тёплый, чем он сам, восходящее движение прекращается. Нисходящий воздух опускается лишь до тех пор, пока его температура, повышаясь, не выравняется с температурой окружающей атмосферы. Т. о., чем сильнее падение температуры в окружающей атмосфере (т. е. при больших значениях g, тем интенсивнее конвекция, турбулентное движение и скольжение тёплого воздуха на фронтах атмосферных . Будет ли воздух двигаться вверх или вниз ≈ между ним и окружающей атмосферой будет сохраняться разность температур, поддерживающая или усиливающая вертикальное движение. С. а. в этом случае называется неустойчивой. Напротив, при малых вертикальных градиентах или при инверсиях температуры вертикально движущийся воздух быстро выравнивает свою температуру с температурой окружающей атмосферы и вертикальные движения затухают. С. а. в этом случае называется устойчивой.

Неустойчивая С. а. ≈ необходимое условие для развития облаков конвекции (кучевых и кучево-дождевых) и усиления фронтальной облачности. При устойчивой С. а. преобладает ясное небо или развивается слоистая облачность под слоями инверсий. В стратосфере при неизменности температуры с высотой или при инверсиях С. а. всегда очень устойчива; поэтому конвекция там отсутствует, а турбулентность слаба.

Лит.: Хргиан А. Х., физика атмосферы, Л., 1969,

С. П. Хромов.