יציבות האוויר

יציבות האוויר (או יציבות אטמוספירית) היא היכולת של עמודת אוויר להישאר במקומה המקורי. היא משפיעה על תופעות מזג האוויר השונות. אוויר עשוי להיות יציב אם שכבת אוויר חמה נמצאת מעל שכבת אוויר קרה. המצב ההפוך הוא אי יציבות, שבו אוויר קר נמצא מעל אוויר חם. רק במצב כזה מתאפשר מזג אוויר סוער.

כאשר בשכבת אוויר יציבה מסת אוויר נעה קלות מעלה או מטה היא חוזרת מיד למקומה. ניתן להמשיל את היציבות או את היעדרה לשני מצבים שונים. בראשון, כדור נמצא בפסגת גבעה כך שכל דחיפה קלה של הכדור תגרום לנפילתו. בשני, הוא נמצא בעמק, וכל דחיפה שלו לכל כיוון תוביל לחזרתו לאותה הנקודה. המצב הראשון משל לחוסר יציבות והמצב השני משל ליציבות. במצב לא יציב באוויר כל תנודה קטנה באוויר תגרום לתנועה גדולה יותר שתלך ותגבר.

אוויר חם מתפשט, הוא יותר קל ולכן מרחף מעל שכבת אוויר קרה ממנו. כאשר יש מצב ששכבת אוויר קרה נמצאת מעל שכבת אוויר חמה, עשוי להיווצר מצב של חוסר יציבות, שכן האוויר החם ישאף לעלות מעלה, בעוד הקר מטה. לעומת זאת, במצב הפוך, שבו האוויר הקר והאוויר החם מעלה קיימת יציבות.

ככל שעולים באטמוספירה, לחץ האוויר נהיה נמוך ונמוך יותר, כך גם הטמפרטורה. כאשר מסת אוויר עולה כלפי מעלה ומתקררת בקצב נמוך יותר משיעור ההתקררות האדיאבטי היא תהיה כל הזמן חמה מסביבתה, ולכן תמשיך לעלות, כך שהאוויר לא יהיה יציב. כשקצב ירידת הטמפרטורה גבוה מהשיעור האדיאבטי תהיה האטמוספירה יציבה. מצב זה יכול לקרות גם כשלא מתרחשת ירידה בלחץ עם הגובה. כשיש שכבת אוויר שהטמפרטורה עולה עם הגובה היא יציבה במיוחד, והיא נקראת אינוורסיה. כשיש אינוורסיה השפעת זיהום האוויר משמעותית יותר. עשן המפעלים עולה מעלה, מתקרר ומגיע לשכבת אוויר באותה הטמפרטורה כך שהוא מפסיק לעלות ומזהם שכבות אוויר נמוכות.

מצב של יציבות אטמוספירית מוחלטת יתרחש כאשר מפל הטמפרטורה הסביבתי באטמוספירה קטן הן מהמפל היבש (10 מעלות לקילומטר) והן מהמפל הלח (6 מעלות לקילומטר). במצב זה עמודת אוויר שתגביה רום (משיקולי לחץ וצפיפות) תהיה בטמפרטורה נמוכה מהסביבה (לדוגמה, מפל הטמפרטורה שלה 10-6 מעלות לקילומטר, בעוד מפל הסביבה 4 מעלות לקילומטר) וכפועל יוצא כבדה מהסביבה ולכן תשאף לחזור למקומה המקורי.

היציבות באוויר נמדד באמצעות רדיוסונדה, אשר נותנת את ערכי הטמפרטורה, מידע על נקודת הטל ועוד. ניתוח הנתונים ליציבות האוויר, והסיכוי ליצירת עננים ערמתיים (למשל קומולוס וקומולונימבוס) נבדקת באמצעות דיאגרמות תרמודינמיות שונות, ביניהן, טפיגרמה.

לקריאה נוספת
 דוד גרשון ובני רזניק, מזג האוויר, ספרית מעריב, 1995.

מטאורולוגיה