יציבות האוויר

אוויר שאינו יציב משול לכדור על פסגה

אוויר יציב משול לכדור בעמק

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 זזה קלות מסת אוויר מעלה או מטה היא חוזרת מיד למקומה. מצב זה משול לשני מצבים שונים. בראשון, כדור נמצא בפסגת גבעה כך שכל דחיפה של הכדור תגרום לנפילתו. בשני, מצב 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.

ידוע שאוויר 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 6-10 מעלות לקילומטר, בעוד מפל הסביבה 4 מעלות לקילומטר) וכפועל יוצא כבדה מהסביבה ולכן תשאף לחזור למקומה המקורי.

לקריאה נוספת

• דוד גרשון ובני רזניק, מזג האוויר, ספרית מעריב 1995.