Péczely György: Éghajlattan (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998)
2. Általános meteorológiai alapismeretek - 2.7 A légkör egyensúlyi állapotai
A telítetlen levegőre vonatkozó egyensúlyi állapotokat jól szemlélhetjük a hőmérséklet magasság szerinti változását feltűntető grafikonokon (2.29. ábra). A y száraz adiabatikus gradiens szerinti hőmérséklet-változást a folyamatos, a T lokális gradiens szerinti hőmérséklet-változást a szaggatott egyenes jelzi. A lokális hőmérsékleti gradiens szerinti, a légkörben ténylegesen tapasztalható magassági hőmérséklet-változás grafikonját hőmérsékleti állapotgörbének nevezzük. A valóságban ez a grafikon általában görbe vonalat ad, miután a T gradiens a különböző magasságú légrétegekben más és más lehet. Szilárd egyensúlyi állapotnál a hőmérsékleti állapotgörbe a légrész emelkedő szakaszánál a száraz adiabatától jobbra, süllyedő szakaszban balra hajlik el. Ingatag egyensúlyi állapotnál a hőmérsékleti állapotgörbe az emelkedő szakaszon balra, a süllyedő szakaszon jobbra tér el a száraz adiabatától, míg semleges egyensúlyi állapotban a hő- mérsékleti állapotgörbe és a száraz adiabata egymáson fekszik. A légkörben leggyakrabban az az eset fordul elő, amikor a felemelkedő telítetlen légrész az adiabatikus lehűlés következtében telítetté válik, s a kondenzációs szint fölött nedves adiabata szerint változik a hőmérséklete. Minthogy /?<y, könnyen található egy olyan T lokális hőmérsékleti gradiens, amelyre fennáll ßsTsy, vagyis a lokális gradiens a nedves és száraz adiabatikus közé esik. Ekkor a száraz adiabatikus szakaszban a légrész egyensúlyi állapota szilárd, a nedves adiabatikus szakaszban azonban egy bizonyos magasság elérése után az emelkedő légrész melegebbé válik környezeténél, s ingatag egyensúlyi állapot következik be (2.30. ábra). Ezt az esetet feltételesen ingatag egyensúlyi állapotnak nevezzük. A légkör egyensúlyi helyzetei, amelyek a hőmérséklet magasság szerinti rétegződésével állanak kapcsolatban, igen fontosak különböző időjárási folyamatok kialakulásában. Az ingatag egyensúlyi állapot létrejötte és tartós fennállása nagyszabású felszálló légmozgásokat indít meg, amelyek felhő- és csapadékképződéshez vezethetnek. Ingatag egyensúlyi állapot leggyakrabban a talajfelszín egyes részeinek erős nappali felmelegedése során jön létre. Miután a levegő alulról a talajfelszín felől melegszik fel s a felsőbb légrétegek ebből a felmelegedésből csak késéssel és kisebb mértékben részesülnek, azért az alsó néhány km-es légrétegben ilyenkor megnövekszik a T lokális hőmérsékleti gradiens és bekövetkezik a T>y vagy a r>ß állapot, azaz az ingatag egyensúly. Tavasztól ősz elejéig napsütéses napokon gyakran tapasztalható éghajlatunkon a helyi felmelegedések hatására létrejövő ingatag egyensúlyi állapot, amelyet a délelőtti órákban meginduló gomolyfelhő-képződés jelez. Ha azután az ingatag egyensúlyi állapot több órán keresztül eltart és nagyobb vastagságú légrétegre kiterjed, helyi záporok, zivatarok keletkezhetnek. Ez a jelenség szinte mindennapos 5* 67 2.30. ábra. Feltételesen ingatag egyensúlyi állapot