Lapse Rate Nedir?

Çoğu insan hava balonlarının bir tür ölçümler yaptığını bilir. Balonlardan sarkan bu küçük kutularda, alınan ölçümlerden biri atmosferik atlamalı hızdır: artan yüksekliklerde sıcaklıktaki düşüş oranı. Her biri bir ayakkabı kutusundan daha küçük olan bu küçük izleme istasyonları, iki tür lapse rate için günde iki kez lapse rate sıcaklık ölçümleri alır: çevresel lapse rate ve adyabatik lapse rate'ler. Sıcaklık artış hızı, hava değişikliklerini tahmin etmekten, dikey stabiliteleri incelemek ve bulut oluşumunu ve davranışını izlemekten sorumlu olan atmosferik bilim olan meteorolojide önemlidir.

Çevresel atlamalı hız hiçbir zaman sabit değildir ancak zaman zaman ve yerden yere değişir. Ölçümler belirli bir yerde ve zamanda yapıldığında, Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO), ters katmanlar artan yüksekliklerde ters sıcaklık artışına neden olabileceğinden, aynı yüksekliklerde değişen okumalar sağlayan uluslararası bir standart lapse rate tanımlayabilir. Kuru ya da nemli adyabatik oranlarla karşılaştırıldığında bu çevresel atlamalı hız okumaları, kuru hava paketlerinin nemli hava paketlerinin kaldırmasına sahip olmadığından bilinmesi gereken stabiliteleri ya da kararsızlıkları işaret edebilir.

Kuru bir adyabatik lapse hızı (DAR) kapalı ve sabit bir kütleye sahip olan bir hava paketinde bulunur. Çevresindeki ortamdan izole edilen kuru adyabatik hava paketinin iç ve dış basınçları genellikle eşleşir ve paket sıcaklığını değiştirmenin tek yolu bu basınçlarda değişikliklere neden olmaktır. Bir hava paketi arttıkça, irtifa artışından daha düşük dış basınçla karşılaşacak ve sıcaklığı soğuyacaktır. Bir hava paketinin soğutma genleşme hızı, kuru adyabatik lapse hızı olarak bilinir. Soğutmanın artması, yoğuşma bulutları oluşturmaya başladığında nihayetinde çiy noktasına ulaşır. Bir miktar hava indiğinde, basınç artar ve ısı, zaman zaman günlerce Los Angeles, Kaliforniya'yı yakmak için inen kuru Santa Ana rüzgarları gibi yüksek rüzgarları oluşturan iç enerjilere neden olur.

Doymuş adyabatik lapse rate (SAR), havadaki nem miktarına göre değişir. Yükseklikte serinler ve hava paketlerini nemli hava ceplerinde daha yavaş genişletir, içlerindeki yoğunlaşma onları içten ısıtır. Yoğuşma meydana gelirken ısı salınımı, fırtına gelişiminde bir faktördür. Çevresel atlamalı hız nemli adyabatik atlamalı orandan düşük olduğunda hava kararlıdır.

Atmosfer termodinamiği, hava parsellerindeki kuru ve nemli adyabatik kuvvetlerde ifade edilir ve hava tahminlerinin temelini oluşturur. Çevresel atlamalı oran kuru adyabatik orandan daha büyük olduğunda kararlı atmosfer meydana gelir. Dünyanın yüzeyinin yoğun güneşle ısıtılması sırasında, güneybatı Amerika Birleşik Devletleri'nde yüzey boyunca ince bir tabaka halinde süper adyabatik bir sukut hızı oluşabilir ve dengesiz bir durumdur. Benzer şekilde, göl etkisi altındaki göl rüzgârları bir göl yüzeyi üzerinde hareket eder, havada yeterince nem olduğunda fırtınalara neden olan süper adyabatik sığ tabakalar oluşturur.