Lapse-snelheid meteorologie

Lapse rate, snelheid van verandering in temperatuur die wordt waargenomen terwijl deze omhoog beweegt door de atmosfeer van de aarde. Het vervalpercentage wordt als positief beschouwd als de temperatuur afneemt met de hoogte, nul als de temperatuur constant is met de hoogte en negatief als de temperatuur toeneemt met de hoogte (temperatuurinversie). De mate van niet-stijgende lucht - gewoonlijk de normale of omgevingsfrequentie genoemd - is zeer variabel en wordt beïnvloed door straling, convectie en condensatie; het gemiddeld ongeveer 6,5 ° C per kilometer (18,8 ° F per mijl) in de lagere atmosfeer (troposfeer). Het verschilt van het adiabatische vervalpercentage, dat gepaard gaat met temperatuurveranderingen als gevolg van het stijgen of dalen van een luchtdeeltje. Adiabatische vervalsnelheden worden meestal onderscheiden als droog of vochtig.

Het droge adiabatische vervalpercentage voor lucht hangt alleen af ​​van de specifieke warmtecapaciteit van lucht bij constante druk en de versnelling door zwaartekracht. Het droge adiabatische vervalpercentage voor de atmosfeer van de aarde is gelijk aan 9,8 ° C per kilometer (28,3 ° F per mijl); zo zou de temperatuur van een luchtdeeltje dat 5 km (3 mijl) stijgt of daalt, respectievelijk 49 ° C (85 ° F) dalen of stijgen.

Wanneer een luchtpakket dat verzadigd is met waterdamp stijgt, zal een deel van de damp condenseren en latente warmte afgeven. Dit proces zorgt ervoor dat het pakket langzamer afkoelt dan wanneer het niet verzadigd zou zijn. Het vochtige adiabatische vervalpercentage varieert aanzienlijk omdat de hoeveelheid waterdamp in de lucht zeer variabel is. Hoe groter de hoeveelheid damp, hoe kleiner de adiabatische vervalsnelheid. Als een luchtdeeltje stijgt en afkoelt, kan het uiteindelijk zijn vocht verliezen door condensatie; het vervalpercentage neemt dan toe en nadert de droge adiabatische waarde.

Het verschil tussen het normale vervalpercentage in de atmosfeer en het droge en vochtige adiabatische vervalpercentage bepaalt de verticale stabiliteit van de atmosfeer - dat wil zeggen, de neiging van een luchtdeeltje om terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie of om weg te accelereren van zijn oorspronkelijke positie na een lichte verticale verplaatsing krijgen. Daarom is het vervalpercentage van het grootste belang voor meteorologen bij het voorspellen van bepaalde soorten wolkenformaties, het optreden van onweersbuien en de intensiteit van atmosferische turbulentie.