导语：恶劣天气的起因是什么？其实恶劣天气往往源自于大气中的气象变化，如气压的快速变化、温度的骤降等，因此，当冷暖气团相遇时，就像是天空中的两股巨大力量相互碰撞，引发了风暴的爆发，下面就去看看恶劣天气是怎么造成的吧！

恶劣天气的起因是什么

强对流天气

为什云的范围变化这么大?为什么造成的降水变化也这么大?答案都与大气的稳定度密切相关。如前面提到的，当气块被强迫上升时其温度因体积增大而降低(绝热冷却)。通过比较气块与周围空气的温度，我们就可以确定其稳定度。如果气块的温度比周围大气温度低，则其密度将变大，如果让它一直这样下去，气块将下沉到原来的位置。这一类型的大气称为稳定大气，其会抵制垂直运动。

然而，如果假设上升气块比周围大气暖、密度小，气块将继续上升直到到达其温度与周围温度相等的高度。这一类型的大气称为不稳定大气。不稳定大气就像一个热气球，只要气球内的空气温度高于周围大气温度、密度比周围的空气密度低，它就将一直上升。

简言之，稳定度是空气的一种特性，表示空气是倾向于停留在原来的位置(稳定)还是上升(不稳定)。

稳定度类型

大气稳定度是通过测量不同高度的空气温度来确定的。注意，这里指的是环境直减率，不要与绝热温度变化相混淆。环境直减率是实际大气温度随高度的变化，可以通过不同的探空仪和飞机观测获得。而绝热温度变化是指气块在大气中做垂直运动过程中温度的变化。解释了大气稳定度是如何确定的，在这个例子中，1000米高度处的空气温度比地面温度低5℃,2000米高度的空气温度低10℃,以此类推。因此，环境直减率是5℃/千米，因为温度高了5℃,地面的空气密度比在1000米处的空气密度低。然而，如果地面的空气被强迫上升到1000米高度，它将按10℃/千米的干绝热率膨胀和冷却，结果当达到1000米高度时，上升气块的温度将从25℃降到15℃。由于上升的空气温度比周围环境温度低5℃,密度将更大，所以只要可能，气块将下沉到原来的位置。因此，我们说近地面的空气温度潜在地低于高空的空气温度，除非受到强迫作用，否则它是不会上升的(例如，空气经过山地时

可能受地形的强迫抬升)。所以刚才描述的空气是稳定且抑制垂直运动。

下面来看看三种基本大气状况：绝对稳定、绝对不稳定和条件不稳定。

绝对稳定性

定量地讲，绝对稳定就是环境直减率小于湿绝热率的情况。7使用5℃/千米的环境直减率和6℃/千米的湿绝热率说明了这一情况。在1000米时，上升气块的温度比周围环境温度低5℃,其密度将增大。即使该稳定的空气被强迫抬升到凝结层，它仍将比周围环境空气温度低密度大，所以仍将保持回到地面的倾向。当空气层中温度随高度升高而不是降低时会出现最稳定的情况，出现这种环境直减率时就被认为出现了逆温。很多过程都可以造成逆温，比如晴天夜间地表面的辐射冷却等。这些情况下之所以出现逆温，是因为地表面和直接与其接触的空气比高空空气要冷却得快。

绝对不稳定性

在另一种极端情况下，当环境直减率大于干绝热率时气层表现为绝对不稳定性。如图4.28所示，上升气块温度总是比周围环境空气高，因而不断借助浮力上升。绝对不稳定最常发生在最暖月份太阳辐射最强的晴天。在这种条件下，大气最底层的空气被加热到比高层大气温度高得多的程度，这就造成巨大的环境温度直减率和非常不稳定的大气。

条件不稳定性

最常见的大气不稳定是所谓条件不稳定性。当湿空气的环境直减率介于干绝热直减率和湿绝热直减率之间(介于5℃/千米和10℃/千米之间)时就会发生这种情况。简单地讲，所谓大气条件不稳定，就是对于未饱和的气块是稳定的而对饱和的气块是不稳定的。在约3000米高度上升气块的温度比周围空气温度低，但是，由于其在凝结高度之上因释放潜热而被加热，温度比周围空气要高。从这一高度上起，气块将继续上升而无须外部强迫。“条件”一词的含义是指空气在到达可以自动上升的不稳定高度层之前必须受到外力的强迫上升。

概括地讲，空气的稳定性是由大气层不同高度的温度决定的(环境直减率)。当接近气柱底部的空气温度显著高于其上部的空气时，被认为是不稳定的。相反，当温度随高度升高逐渐降低时则空气被认为是稳定的。大多数稳定条件出现在逆温时，因为这时温度随高度上升，这时很少有空气的垂直运动。

稳定度和每日天气

稳定度是如何在我们日常天气中显示其作用的呢?当稳定的空气被强迫抬升时，形成水平范围大而垂直厚度相对于其水平范围很小的云层。在这种情况下，即使有降水，也仅仅是小雨或中雨。与此相反，不稳定大气所形成的云是高大的，且常常伴随着强降水。因此我们可以得出结论，有小毛毛雨的阴沉天气是由稳定空气强迫抬升形成的，而有高大云体形成的天气则可以基本肯定是由不稳定大气造成的。

如前面所提到的，大多数稳定条件是发生在温度随高度升高的逆温情况下。在这种情况下，地面附近的空气要比高层的空气冷些和重些，因而很少有空气层之间的垂直混合发生。由于污染物一般从下层进入，所以温度逆温限制污染物停留在最底层并使浓度持续增加直到温度逆温消失。大范围的雾是稳定度的另一种标志。一般而言，地面附近的空气与高层的空气缺乏混合就容易产生雾。

稳定度如何变化?

任何与高空空气有关的引起地面附近空气变暖的因素都可能增加大气不稳定性;相反，任何引起地面空气冷却的因素都会使空气变得更稳定。

不稳定性会因下述原因而增强：

强烈的太阳辐射加热使大气最底层升温;

(2)通过较暖表面的气团下部受到地面加热;

(3)由诸如地形抬升、锋面楔入和辐合过程等产生的大范围上升运动;

(4)云顶的辐射冷却;稳定性也会因下述原因得到增强：

(1)落日后地表的辐射冷却;

(2)气团经过较冷下垫面时受到来自地面的冷却;

(3)气柱内的大范围下沉运动值得注意的是，虽然温度的日变化也很重要，但大多数影响稳定度的过程是由空气水平和垂直运动造成的温度变化而产生的。一般而言，任何增加环境直减率的因素会使得空气更为不稳定，而减小环境直减率的因素则会增加大气的稳定度。

温度变化和稳定度晴天时地表加热充分，低层大气常常得到充分加热而造成气块上升。太阳落山后，地表冷却使大气重新稳定。

当大气水平运动经过完全不同温度的下垫面时，稳定度发生类似的变化。冬季，来自墨西哥

湾的暖空气向北越过寒冷的、被雪覆盖的中西部时，因下部空气温度较低、大气比较稳定而常常产生大范围的雾。在冬季，当极地空气向南移动经过大湖区开阔的暖水域时发生相反的情况。虽然如果我们掉进这寒冷的大湖水中(大约5℃)会因低温症在几分钟内死亡，但这些水相比起极地气团来则要暖和得多。因为大湖区的水相对较暖(高水汽压)而极地气团较干(低水汽压),形成高蒸发率;这样大量水汽和热量进入到极地气团中就使得下层的极地空气变得极不稳定而形成强降雪降落在大湖区的下风岸上，这就是“湖泊效应降雪”。

空气

云的辐射冷却

在较小尺度上，夜间云顶辐射的热量损失会增加不稳定性而使云继续发展。空气是一个差的热辐射体，而云则不一样，云滴可以向空间放出相当多的能量。高大云体的发展是起因于地面加热，但在太阳落下后就失去能量来源。然而，落日后云顶的辐射冷却加大了云顶附近的直减率进而增加了来自下层较暖气流的上升。这一过程就是在日落后云在短暂停止发展后而产生夜间雷阵雨的原因。

空气垂直运动和稳定度

空气的垂直运动影响稳定度。当出现普遍的向下空气流动，即下沉气流时，下沉空气层上部的空气因为压缩而产生的加热要比下部空气强。通常地面附近的空气不会参与下沉运动，因而其温度保持不变。这样的净效应就是使空气稳定，因为高层的空气温度比地面附近空气温度高。数百米的下沉增温效应足以使云蒸发掉。因此，下沉空气区域的一个标志是万里无云的深蓝天空。

空气的上升一般会增强不稳定性，特别是当低层上升空气的水汽含量比高层空气高时，这是一种常见的情况。随着空气上升，下部的空气先达到饱和并在较小的湿绝热率下冷却。其净效应就是增加了上升层中的环境直减率。这一过程在形成与雷暴有关的不稳定中特别重要。此外，前面讲过，如果抬升充分，条件不稳定空气会变得不稳定。

总而言之，稳定性在决定每天天气中的作用不容置疑。大气的稳定性或不稳定性在很大程度上决定了是否有云的生成发展和降水的产生，而且决定其是一般性阵雨还是倾盆大雨。一般而言，当稳定空气被强迫抬升时，其产生的云的垂直厚度较小，降水也较小。相反，不稳定空气形成的云是高大的且常常伴随着强降水。

恶劣天气是怎么造成的

暴雨。暴雨的形成与充足的水汽、强烈的气流上升运动以及大气层的不稳定性有关。各种天气系统，如锋、气旋、切变线等，都可能产生暴雨。

大雪和低温。低温天气可能导致管道冻结、设备操作失误和路面结冰，这些情况都可能增加安全事故的风险。

大风和沙尘暴。大风天气可能带来安全隐患，如对安全用电的威胁，以及对电焊、气焊作业的影响。地形特征，如青藏高原，通过影响气流，也可能导致特定地区出现干旱或高温的下降气流，从而引发沙尘暴。

极端气候事件。这些事件通常与气候变化有关，如全球变暖导致北极和赤道之间的温差减小，进而减弱西风带，使得冷空气和暖空气更容易进入中纬度地区，导致极端天气频发。

台风和热带气旋。这些天气系统不仅带来强风和暴雨，还可能增加某些疾病的风险，如传染病和呼吸道疾病。

此外，气候变化还可能导致干旱、野火等极端事件的增加，以及对城市热岛效应的加剧，不利于大气污染物的扩散。每种天气现象都有其特定的成因和影响，了解这些成因有助于更好地预测和准备恶劣天气的到来。