Index stability Showalter

Showalter index stability ( SI ), také volal Whiting index stability , je jedním z stability vzduchu indexů , které vypovídají o možnosti bouřek vyskytujících, stejně jako možnost tvorby. Násilné jevy jimi ( krupobití , dolů poryv , tornádo a přívalové deště v bouřce ).

Je to podobné jako index Uplift (LI), ale pro graf vynesený nad jakoukoli inverzi povrchové teploty . Navržený v roce 1953 Albertem K. Showalterem, během prvních dnů předpovídání silných bouřek , zůstává velmi užitečný při analýze dat odvozených z radiosondy . Stále je to jeden z nejčastěji používaných indexů.

Definice

SI je definován jako rozdíl, počítaný na stupnici ve stupních Celsia (° C) nebo Kelvin (K) , mezi teplotou, které by bylo dosaženo adiabatickým zdvihem balíku vzduchu zvýšeného z 850 na 500  hPa ( ) a prostředí při 500 hPa ( ):  

Výklad

Vzduch zvednutý z povrchu obsahuje určité množství vlhkosti. Když se zvýší adiabaticky, jeho teplota klesá podél suchého adiabatického gradientu , pokud nedojde k nasycení . Když se úroveň vlhkosti ve vztahu k teplotě pozemku stane 100%, vodní pára v něm obsažená začne vytvářet kapky, které vydávají teplo. Rychlost poklesu teploty se proto mění podle pomalejšího mokrého adiabatického gradientu . Hodnota SI tedy souvisí se stabilitou vzduchu na nízkých úrovních atmosféry, ale nad jakoukoli teplotní inverzí blízko země a uprostřed atmosféry. Ve skutečnosti se stává, že konvekce nemůže nastat ze země, je velmi stabilní, ale že vzduchová hmota je stále velmi nestabilní nad inverzí. Měřením teplotního rozdílu mezi prostředím a grafem, který by se zvýšil na tuto úroveň, se zjistí, že uživatel určí rozdíl mezi rychlostí chlazení okolního vzduchu a grafem ve vrstvě pod 500 hPa. Čím více je tento rozdíl záporný, tím více bude graf horký a méně hustý ve srovnání s prostředím. Podle Archimédova principu by prošlo vzestupným tahem, a proto by dále stoupalo a vytvářelo mraky se silným vertikálním rozšířením ( cumulus congestus a cumulonimbus ). Symetrií jsou stabilní podmínky indikovány kladnými hodnotami SI, protože v tomto případě by byl okolní vzduch teplejší než graf a ten by prošel tažením dolů, které by bránilo atmosférické konvekci .

Zde je výkladový průvodce pro SI:

Varianta

K dispozici je také upravený Showalterův index (SIm), který používá průměrný směšovací poměr mezi 850 a 500 hPa, namísto toho při 850 hPA, pro výpočet úrovně kondenzace grafu, což mírně snižuje rozdíl od do SI.

Pro SIm:

použití

Showalterův index stability je jednoduchý výpočet, jehož výsledek lze z leteckých sond vykreslit na mapu počasí . Lze jej také odhadnout z údajů z atmosférických sond prováděných meteorologickými satelity . Používá se proto k rychlé identifikaci oblastí ohrožených rozvojem bouřky. Meteorolog pak musí vypočítat dispozici Horkovzdušná potenciální energie (EPCD) zjistit skutečný potenciál těchto bouří.

Omezení

Tento index byl vyvinut zkoumáním prudkých bouřek, které se vyvinuly na Great Plains Spojených států. Úroveň 850  hPa byla zvolena tak, aby odpovídala nadmořské výšce obecně nad jakoukoli inverzí povrchové teploty, ale na jiných místech nemusí být vhodná. Například na vysočinách nebo v horských oblastech, kde je půda již nad 850 hPa, musíte změnit výchozí úroveň.

Index rovněž nebere v úvahu rozložení vlhkosti ve vzduchovém sloupci, pouze distribuci vlhkosti přítomnou v počátečním bodě grafu. Proto byl SIm vyvinut v roce 1958. Kromě toho nebere v úvahu oblasti, které by mohly být stabilní mezi 850 a 500 hPa a které by mohly bránit konvekci.

Poznámky a odkazy

  1. (en) Světová meteorologická organizace , „  Showalter Stability Index - LI  “ , Eumetcal (přístup k 5. března 2009 )
  2. Charles A. Doswell III, „  O konvekčních indexech a znějící klasifikaci  “, Preprints, 5. australská konference o silné bouřce , Meteorologický úřad , Austrálie,1996( číst online )[PDF]
  3. (en) Národní meteorologická služba , „  Showalter Index  “ , NOAA (přístup k 5. března 2009 )
  4. (in) Paul Sirvatka, „  Stabiliy indicies  “ , College of DuPage (přístup ke dni 5. března 2009 )
  5. (en) Národní meteorologická služba , „  Real Time Satellite Data North American GOES Imagery  “ , NOAA (zpřístupněno 7. března 2009 )
  6. (in) David Blanchard, „  Posouzení vertikálního rozdělení konvektivní dostupné potenciální energie  “ Počasí a předpovědi , Americká meteorologická společnost , sv.  13, n o  3,Září 1998, str.  870–877 ( DOI  10.1175 / 1520-0434 (1998) 013 <0870: ATVDOC> 2.0.CO; 2 , číst online )

Podívejte se také

Bibliografie

externí odkazy