¿Qué es la estratificación atmosférica?

La estratificación son variaciones de densidad que hacen que los fluidos se separen en diferentes capas.

Como se muestra en el video de YouTube "Stratified Flow -lecture" :

Podrías usar la frecuencia de flotabilidad ,$N$, como una medida de estratificación y estabilidad.$N$Se define como:

Con algunas variaciones en las respuestas aquí y allá. El término$\frac{\mathrm{d}\theta}{\mathrm{d}z}$es una medida de estabilidad convectiva con valores negativos que representan inestabilidad convectiva para la cual no existe una frecuencia de flotabilidad ya que una parcela de aire no oscilará sino que ascenderá/descenderá para producir una estratificación estable.

Quizá me pregunte si se debe usar la temperatura potencial húmeda en lugar de la temperatura potencial seca cuando se investigan procesos atmosféricos húmedos como la ciclogénesis.

La estratificación significa que la densidad cambia con la altura. Si es estáticamente estable, la densidad disminuye con la altura. Sin embargo, es tan simple solo para fluidos incompresibles. Por ejemplo, para flujos de laboratorio en agua.

Para los fluidos compresibles, como la atmósfera, pero hasta cierto punto incluso los océanos, debemos tener en cuenta que cuando un paquete de fluido se mueve a una región con diferente presión, su temperatura y densidad cambian debido a la expansión y compresión adiabática. Es por eso que se utilizan la temperatura potencial y la densidad potencial . Expresan la temperatura o densidad de varios paquetes de aire cuando se expanden/comprimen adiabáticamente a la misma presión de referencia.

Si la densidad potencial disminuye con la altura o la temperatura potencial aumenta con la altura, la estratificación atmosférica es estáticamente estable. Si es constante, es estáticamente neutral. Si la temperatura potencial disminuye con la altura, la estratificación es estáticamente inestable.

Sin embargo, nuevamente, es tan simple solo cuando el gradiente es el mismo en todas partes. De lo contrario, se deben examinar los perfiles completos de temperatura potencial y ver si hay algún lugar donde el aire con una temperatura potencial más alta se encuentre debajo del aire con una temperatura potencial más baja. Eso indicaría inestabilidad estática para una capa más grande ( la estabilidad estática no local ).