热泡

更新时间:2022-08-25 11:39

在一个比其紧邻环境暖的表面上局地产生的上升气团。

描述

由于地表局地加热造成近地层大气绝对不稳定而引起的小尺度上升气流。热泡大小不一,尺度可从几米到几百米。升速为厘米/秒到1~2米/秒。同周围空气的溢差随高度减小,在离地100~200米处为0.8~1.5℃,在1~1.2千米处为0.2~0.3℃。热泡发展的强弱同地表的太阳辐射增温有关,在山区和地表有显著差异的地方发展较强。热泡的形状可能是带尾流的气泡,即上部是过热的气泡,下部由于同环境空气混合而成为过热较小的尾流。但当地面有固定热源时,热泡也可能成烟囱状。在较大热泡的尾流里,气压较低,温度较高,有利于后继热泡的上升,也有利于几个小热泡合并成为大热泡。当热泡中水汽达到饱和时就产生凝结形成积云。热泡一般专指未产生凝结的上升热空气团,否则称为对流云。

热泡形成

热泡的形成主要是由于下垫面受热不平均导致的。因为地表性质存在差异,因此在受到同等太阳辐射的情况下,不同的下垫面升温也不同。升温较快的地表,近地面的气温会高于周围环境的气温,则温度高的空气密度较小,会产生向上运动的速度。因此气温相对较高的热空气团相对周围环境上升,上升过程中可能与地表空气发生断裂,形成热泡(如图1)。热泡上升过程中会与周围环境产生热交换,温度下降,若其与别的热泡合并,或热泡足够大,上升距离足够高,使温度下降到露点温度时,热泡中水汽发生凝结,则为对流云初始发展阶段。若地面热源够强,能够源源不断地提供热能,则热气流可能不与地表空气断裂,而是形成垂直方向上的热气柱。热泡常常造成低层大气的晴空湍流,严重的晴空湍流对航空飞行安全有害。

图1 热泡形成示意图

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