深色模式
稳定度与浮力
把小球从碗底轻轻推开，它会趋向回到低处；放在倒扣的碗顶，稍微偏移便离开原位。大气稳定度（atmospheric stability）也问一个类似的问题：给空气一个小的竖直位移之后，它倾向返回，还是离原位置更远？判断依据不是“今天热不热”，而是气块与同高度环境的密度差。
浮力来自与周围的比较
浮力（buoyancy）是环境压力作用与重力共同形成的净竖直效应。对压力已与环境接近一致的气块，若忽略液水负载等因素，密度比环境小，便获得向上的浮力加速度。简化表达为：
若气块比约300 K的环境暖1 K，估算
两个“每千米降温”决定结果
考虑气块和环境在地面均为25°C。若环境每升高1 km降6.5 K，而未饱和气块降9.8 K，抬到1 km后，环境18.5°C、气块15.2°C；气块比周围冷，倾向返回，这对未饱和小位移是稳定（stable）的。
若环境每千米降11 K，同样被抬到1 km的气块为15.2°C，环境却是14°C；气块相对温暖，位移可能被放大，称不稳定（unstable）。递减率一样时，在这些简化条件下没有恢复或放大的浮力，称中性（neutral）。这里的“环境递减率较大”指温度随高度下降得更快，而不是高空更热。NWS：气温递减率与环境条件
凝结让“是否饱和”成为条件
若环境递减率介于干绝热和饱和绝热之间，未饱和小位移可能受抑制，饱和气块却可能获得正浮力，这叫条件不稳定（conditional instability）。但开始时气块可能仍需克服一层负浮力，才能到达更高处。具备一种不稳定倾向，不等于雷暴必然触发。NOAA NSSL：条件不稳定的定义边界
交互实验 · INTERACTIVE MODEL
上升气块与环境谁更冷
沿给定高度比较温度，不模拟气块真的如何加速上升。
15 °C 30 °C
0 °C 25 °C
3 K/km 11 K/km
0 km 4 km
小屏可在图表内横向滑动，查看完整坐标与图例。
- 气块 Tₚ / 环境 Tₑ
- 8.25 / 12.00 °C
- 温差 ΔT
- -3.75 K
- 近似 LCL
- 1250 m
- 仅按温差推断浮力
- 偏负：气块较冷
试一试 · Observe
环境直减率保持 6.5 K/km，比较两种气块路径；再把地面露点升高，观察 LCL 和同高度温差如何变化。
公式、单位与建模假设
环境：Tₑ(z)=T₀−Γₑz；干气块：Tₚ(z)=T₀−9.8z（z 用 km）
LCL ≈ 125(T₀−Tᵈ) m；凝结后示意直减率取 6 K/km
Γ：温度直减率 lapse rate，K/km；LCL：抬升凝结高度 lifting condensation level，m；ΔT=Tₚ−Tₑ：温差，K（温差的 K 与 °C 数值相同）。
饱和后固定 6 K/km 只是教学近似，真实湿绝热率随温度和压力变化。按同压温差判断近似浮力符号，忽略虚温、夹卷、凝结物负载和动力过程；不计算 CAPE。干对照主动忽略凝结。
全部计算在浏览器本地进行 · 固定规则可重复 · 无外部数据请求
查看模型源码（进阶选读）
直接读取本实验使用的纯函数模块，包含单位转换、输入范围和合成数据公式。
正在读取源码…用默认起始25°C、露点15°C、环境递减率6.5 K/km，在2 km比较两条温度：实验采用固定湿递减率6 K/km，气块约8.25°C，环境12°C，气块仍偏冷。保持其他条件，只提高环境递减率，再比较差值。气块上升过程中究竟何时转暖，要看整条路径，不能只看终点。
实验图不是完整雷暴预报
本实验把气块强制抬到选定高度，画温度路径，并不积分气块的真实轨迹，也不输出对流有效位能（convective available potential energy，CAPE）。湿递减率固定、忽略夹卷和凝结物负载，让图容易理解，却不足以代表真实云的发展。
常见误解： “暖空气必上升”遗漏了参照物。30°C的气块放进35°C的同压环境，依照相同成分近似，反而较密；已经上升的气块也可能因惯性穿过短暂负浮力层。稳定度描述的是位移后的受力趋势，不是空气能否被外力抬升的禁令。
自检：逆温层为何像一道阻碍
若某层温度随高度增加，未饱和气块抬升后仍按干绝热率冷却，它与环境的温差趋向如何变化？这能否证明整座城市完全没有竖直运动？
展开答案
气块越升越冷，环境却变暖，气块相对更冷，恢复性浮力增强，所以逆温常抑制竖直混合。但机械抬升、湍流、波动等仍可发生，强迫足够大时也能穿越。应描述抑制程度与具体层厚，而不是宣称运动彻底停止。
继续：云滴怎样变成降水。