Konvektiv instabilitet

Konvektiv instabilitet eller stabiliteten til en luftmasse viser til evnen luften har til å hindre vertikal bevegelse. En stabil atmosfære gjør vertikale luftbevegelser vanskelig, og små vertikale forstyrrelser blir dempet og går bort. I en ustabil atmosfære vil vertikale luftbevegelser (som i orografisk heving der luftmasser blir flyttet oppover av vind som stiger opp en fjellside) ofte bli forsterket og en får turbulente luftstrømmer og konvektiv aktivitet. Ustabilitet kan føre til omfattende turbulens, omfattende vertikale skyer, og kraftige værfenomen som tordenvær.^[1]

Adiabatisk avkjøling og oppvarming er fenomen knyttet til stigende eller fallende luft. Stigende luft utvider seg og blir avkjølt på grunn av trykkfallet med høyden. Det motsatte skjer med fallende luft, når lufttrykket øker og temperaturen i den fallende lufta stiger fordi den vert komprimert. Adiabatisk oppvarming og adiabatisk avkjøling er uttrykk som blir anvendt for å beskrive denne temperaturendringen.

Den adiatbatiske temperaturendringen er temperaturendringen en fallende eller stigende luftmasse endrer seg med, og instabilitet oppstår når lufttemperaturen til den stigende eller fallende luftmassen er forskjellig fra den omliggende luften i atmosfæren som ligger i ro.

Om en luftmasse som blir flyttet oppover endrer temperatur med høyden senere enn den omliggende luften gjør, vil denne luftmassen være varmere sammenlignet med den omliggende luften. Siden varm luft er lettere enn kald luft, vil en slik luftmasse holde frem å stige oppover.

På samme måte vil en luftmasse som flytter seg oppover med en temperaturendring med høyden som er lavere enn temperaturendringen i den omliggende luften, gjøre luftmassen kaldere sammenlignet med den omliggende luften. Siden kald luft er tyngre, så vil hevingen av denne luftmassen bli motarbeidet.

Fuktig luft blir avkjølt senere enn tørr luft (når en utfører samme vertikale bevegelse). Derfor er fuktig luft generelt mindre stabil enn tørr luft. Temperaturendringen for tørr (umettet) luft er om lag 9,8 ºC per 1000 meter, og for fuktig luft fra 3,1 til 9,2 ºC per 1000 meter.

Kombinasjonen av fukt og temperatur avgjør stabiliteten til luften og hvordan været blir. Kjølig, tørr luft er særs stabil og motsetter seg vertikale bevegelser. Dette fører til fint og generelt klart vær. Den største instabiliteten oppstår når luften er varm og fuktig, som en har i tropiske områder om sommeren. Som regel oppstår det tordenvær daglig i områder med så ustabil luft.

I gjennomsnitt er temperaturendringen til atmosfæren (i troposfæren) med høyden om lag 6,6 ºC per 1000 meter.

• Lifted index