Qual è il lapse rate?
La maggior parte delle persone sa che i palloncini meteorologici stanno prendendo misure di qualche tipo. In quelle scatolette sospese ai palloncini, una delle misurazioni effettuate è la frequenza di intervallo atmosferica: il tasso di diminuzione della temperatura con altezze ascendenti. Queste piccole stazioni di monitoraggio, ciascuna più piccola di una scatola da scarpe, rilevano due volte al giorno le letture della temperatura della frequenza di accelerazione per due tipi di frequenza di interruzione: la frequenza di intervallo ambientale e le frequenze di intervallo adiabatiche. La cadenza di temperatura è importante in meteorologia, che è la scienza dell'atmosfera responsabile della previsione dei cambiamenti meteorologici, dello studio delle stabilità verticali e del monitoraggio della formazione e del comportamento delle nuvole.
Il tasso di decadimento ambientale non è mai fisso ma varia di volta in volta e da luogo a luogo. Quando le misurazioni vengono eseguite in un determinato luogo e tempo, l'Organizzazione per l'aviazione civile internazionale (ICAO) può definire una frequenza di intervallo standard internazionale, fornendo letture che variano con altezze identiche, poiché gli strati di inversione possono causare un aumento della temperatura inversa con altezze ascendenti. Queste letture della frequenza di intervallo ambientale rispetto alle velocità adiabatiche secche o umide possono segnalare stabilità o instabilità importanti da sapere, poiché i pacchetti di aria secca non hanno il sollevamento di pacchetti di aria umida.
Un intervallo di tempo adiabatico secco (DAR) si trova in un pacchetto d'aria sigillato e con una massa fissa. Isolata dal suo ambiente circostante, le pressioni di un pacchetto di aria adiabatica secca, sia all'interno che all'esterno, sono generalmente abbinate e l'unico modo per modificare la temperatura del pacchetto è quello di causare cambiamenti in queste pressioni. All'aumentare del pacchetto d'aria, incontrerà meno pressione esterna dall'aumento dell'altitudine e la sua temperatura si raffredderà. La velocità di espansione del raffreddamento di un pacchetto d'aria è nota come frequenza di intervallo adiabatica a secco. L'aumento del raffreddamento alla fine arriva al punto di rugiada, quando la condensa può iniziare a formare nuvole. Quando un pacco d'aria scende, le pressioni aumentano e il calore provoca energie interne che formano venti forti come i venti secchi di Santa Ana che occasionalmente scendono per bruciare Los Angeles, California, per giorni alla volta.
La frequenza di intervallo adiabatica satura (SAR) varia con la quantità di umidità nell'aria. L'aumento di altitudine si raffredda e espande i pacchetti d'aria più lentamente nelle sacche d'aria umida mentre la condensa al loro interno li riscalda internamente. Il rilascio di calore durante la formazione di condensa è un fattore nello sviluppo del temporale. L'aria è stabile quando la frequenza di intervallo ambientale è inferiore alla frequenza di intervallo adiabatica umida.
La termodinamica dell'atmosfera è espressa in forze adiabatiche secche e umide all'interno dei colli d'aria e costituisce la base per le previsioni meteorologiche. L'atmosfera stabile si verifica quando il tasso di decadimento ambientale è maggiore del tasso adiabatico secco. Durante i periodi di intenso riscaldamento solare della superficie terrestre, negli Stati Uniti sudoccidentali può verificarsi una frequenza di intervallo super-adiabatica in uno strato sottile su tutta la superficie e sono una condizione instabile. Allo stesso modo, i venti di neve effetto lago che si spostano sulla superficie del lago creano strati superficiali super-adiabatici che provocano tempeste, quando c'è abbastanza umidità nell'aria.