Thermodynamics of cumulus clouds

Abstract

Se investigan diagramas de mezcla para explorar si la mezcla de aire no diluida de las nubes cúmulo (adiabática) con aire no nuboso del entorno puede llevar a una inversión de la flotabilidad, es decir masas de aire mezcladas que son saturadas y con flotabilidad negativa con respecto al aire circundante seco. Se demuestra que la inversión de flotabilidad tiene lugar para cualquier altura en la que hay mezcla. También se demuestra que la diferenca de temperatura potencial virtual entre la masa de aire mezclada y el aire circundante tiene un valor negativo máximo en la cima de la nube. Se discute el papel de la estructura media en la flotabilidad de las masas de aire mezcladas. Se muestra que la expresión analítica que describe la forma de los diagramas de mezcla es idéntica al criterio de inestabilidad por entrainment en la cima de la nube, originalmente obtenido para una capa nubosa de estratocúmulos limitada por una inversión.