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1.1.3 T-ln-p 图 T-ln-p 图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具，是常用的一 种辅助天气图。它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表，也称绝热图或热力学 图。 T-ln-p 图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具，是常用的一 种辅助天气图。它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表，也称绝热图或热力学 图。图1.6为MICAPS平台上显示的一张 图，图上有等压线 （纵坐标）、等温线 （横坐标）、干 绝热线（即等位温线，表示未饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线）、湿绝热线（即 假相当位温线，表示饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线）和等饱和比湿线 （即 饱和空气比湿的等值线）。 1.1.3.1 稳定度及判据 薄气层的稳定判断 在实际大气中，γ＞γd的绝对不稳定情况很少，只有在晴朗的白天近地面气层才可出现； γ＜γm 的绝对稳定层结通常出现在晴朗的夜间；大多数情况为条件不稳定层结。 利用T-ln-p 图可分析气象站上空大气稳定度状况或计算表征大气温、湿特性的各种物理 量。大气稳定度有静力稳定度和动力稳定度，这里讨论的是静力稳定度，它是表示大气层结对 气块能否产生对流的一种潜在能力的量度。通常采用“气块法”比较绝热上升和下降过程中气 块温度递减率与环境大气温度递减率，来判断薄气层的稳定度，分为绝对稳定、绝对不稳定以 及条件不稳定三种类型。在T-ln-p 图上比较层结曲线 （斜率γ）、干绝热线 （斜率γd 0.98℃ /100m）和湿绝热线 （斜率γm）的倾斜程度即可。由于γd＞γm，故： ⑴ 当γ＞γd时，干 空气和湿空气均为不稳定，称为绝对不稳定； ⑵ 当γ＜γm 时，干空气和湿空气均为稳定， 称为绝对稳定； ⑶ 当γm＜γ＜γd时，对干空气是稳定的，对湿空气为不稳定，称其为条件 不稳定。（薄气层） 整层大气稳定度判断 当气层比较厚，或要考虑整层大气的稳定度时，由于γ不是常数，不适用上述判据。而是 根据不稳定能量的正负和大小，判断厚气层的稳定度，分为绝对不稳定、绝对稳定和潜在 （真 潜和假潜）不稳定。在T-ln-p 图上，可根据气块的状态曲线和大气层结曲线的配置进行判断： ⑴ 当状态曲线位于层结曲线的右侧，气块温度始终高于环境温度，整层具有正不稳定 能量，这时只要在起始高度上有微小的扰动，就能发展对流，这种状态称为绝对不稳定。 ⑵ 当状态曲线位于层结曲线的左侧，整个气层具有负不稳定能量，这时气块受扰动产 生的垂直运动受到阻碍，不能形成对流，这种状态称为绝对稳定。 ⑶ 当状态曲线与层结曲线在起始高度以上出现多个交点，气层既有正不稳定能量，又 有负不稳定能量，这种状态称为潜在不稳定；根据正、负不稳定能量的大小比例，可分为真潜 在不稳定 （正面积大于负面积）和假潜在不稳定 （负面积大于正面积）。 对流性不稳定判断 大气中常常会出现大范围气层的垂直升降运动，如气层遇到大尺度山地或锋面时会被迫抬 升；在大尺度高压系统或低压系统内有气层的下沉或上升运动，这种气层的上升和下沉运动， 会引起气层稳定度的变化。由整层空气抬升而发展起来的不稳定，称为对流性不稳定或位势不 稳定。对流性稳定度的判据可归纳为： ⑴ ＜0，为对流性不稳定； ⑵ 0，为对流性中性平衡； ⑶ ＞0，为对流性稳定。 对流性不稳定和条件性不稳定都是潜在不稳定，即当气层是稳定的，需要有一定的外加 抬升力作为“触发机制”，潜在的不稳定性才能转化成真实的不稳定。条件性不稳定的实现只要 局地的热对流或动力因子对个别气块进行抬升即可，往往造成局地性的雷雨天气。而对流性不 稳定的实现要有大范围的整层抬升运动作为触发机制，要有天气系统的配合或大地形的作用， 造成的对流性天气也比较剧烈，范围也较大。 层结不稳定判断 常见的强对流天气的大气层结是下层暖湿，中上层相当冷干，是对流不稳定的，若其间大 气层结有逆温层存在时，则出现强的对流性不稳定。如图1.7中实例所示层结情况，温度，露 点分布在中层出现 “喇叭口”，在这种情况下，低层空气受扰动上升到逆温层，将受到抑制，对 流不易发展，但是，如受到整层抬升，逆温层就会遭到破坏，而空气对流将从低层潮湿气层开 始进行。 1.1.3.2 常用特征高度和指数的意义及应用 MICAPS3 平台中的右侧显示有一列物理量分析表，输出了各种特征高度以及热力、动 力、温湿条件以及能量指数，这里