التثبيط الحملي

التثبيط الحملي ( CIN أو CINH ) ^{[ 1 ]} هو مقياس عددي في علم الأرصاد الجوية يشير إلى كمية الطاقة التي ستمنع كتلة الهواء من الارتفاع من السطح إلى مستوى الحمل الحراري الحر .

الطاقة الكامنة للحمل الحراري (CIN) هي مقدار الطاقة اللازمة للتغلب على طاقة الطفو السالبة التي يمارسها المحيط على كتلة هوائية. في معظم الحالات، عندما توجد هذه الطاقة، فإنها تغطي طبقة تمتد من سطح الأرض إلى مستوى الحمل الحراري الحر . وتنتج طاقة الطفو السالبة المؤثرة على الكتلة الهوائية عن كونها أبرد (أكثر كثافة) من الهواء المحيط بها، مما يؤدي إلى تسارعها نحو الأسفل. وتكون طبقة الهواء التي تهيمن عليها هذه الطاقة أكثر دفئًا واستقرارًا من الطبقات التي تعلوها أو تليها.

يُقاس تثبيط الحمل الحراري عندما تتواجد طبقات من الهواء الدافئ فوق منطقة معينة من الهواء. ويؤدي وجود الهواء الدافئ فوق كتلة هوائية باردة إلى منع الأخيرة من الصعود إلى الغلاف الجوي، مما يُنشئ منطقة هوائية مستقرة. ويُشير تثبيط الحمل الحراري إلى كمية الطاقة اللازمة لدفع كتلة الهواء الباردة إلى الصعود. وتأتي هذه الطاقة من الجبهات الهوائية ، أو التسخين، أو الرطوبة، أو حدود التقارب متوسطة النطاق مثل حدود التدفق الخارجي وحدود نسيم البحر، أو الرفع التضاريسي .

عادةً، تُعتبر المنطقة ذات معامل تثبيط الحمل الحراري المرتفع مستقرةً، ويقل احتمال حدوث العواصف الرعدية فيها . وهذا، من الناحية النظرية، عكس مفهوم طاقة الحمل الحراري الكامنة المتاحة (CAPE) .

يعيق نظام السحب الركامية (CIN) التيارات الصاعدة الضرورية لتكوين العواصف الرعدية. ومع ذلك، عندما تقل كميات كبيرة من نظام السحب الركامية بفعل التسخين والرطوبة أثناء العاصفة الرعدية، تصبح العاصفة أشدّ مما لو لم يكن هناك نظام سحب ركامية.

تتعزز ظاهرة عدم استقرار الغلاف الجوي (CIN) بفعل انتقال الهواء الجاف على ارتفاعات منخفضة وتبريد الهواء السطحي. ويؤدي التبريد السطحي إلى تشكل طبقة انعكاس حراري صغيرة في طبقات الجو العليا، مما يسمح للهواء بالاستقرار. وتؤثر الجبهات الهوائية القادمة والأمواج القصيرة على تقوية أو إضعاف ظاهرة عدم استقرار الغلاف الجوي.

يُحسب مؤشر CIN من خلال القياسات المسجلة إلكترونيًا بواسطة منطاد راوينسوند ( بالون طقس ) يحمل أجهزة لقياس معايير الطقس، مثل درجة حرارة الهواء والضغط . تُحسب قيمة واحدة لمؤشر CIN من صعود منطاد واحد باستخدام المعادلة أدناه. يمثل حدّا التكامل z-bottom و z-top في المعادلة أدنى وأعلى ارتفاعين (بالمتر) لطبقة واحدة من مؤشر CIN.${\displaystyle T_{v,parcel}}$هي درجة الحرارة الافتراضية للطرد المحدد و${\displaystyle T_{v,env}}$هي درجة الحرارة الافتراضية للبيئة. في كثير من الحالات، تمثل قيمة z-bottom درجة حرارة الأرض، بينما تمثل قيمة z-top درجة حرارة الهواء المحيط (LFC). يمثل CIN الطاقة لكل وحدة كتلة، ووحدة قياسه هي الجول لكل كيلوغرام (J/kg). يُعبر عن CIN كقيمة طاقة سالبة. تكفي قيم CIN التي تزيد عن 200 جول/كيلوغرام لمنع الحمل الحراري في الغلاف الجوي.

${\displaystyle {\text{CIN}}=\int _{z_{\text{bottom}}}^{z_{\text{top}}}g\left({\frac {T_{\text{v,parcel}}-T_{\text{v,env}}}{T_{\text{v,env}}}}\right)dz}$

تُعدّ قيمة طاقة CIN مؤشرًا هامًا على مخطط skew-T log-P ، وهي قيمة مفيدة في تقييم شدة الحدث الحراري. على هذا المخطط، تمثل CIN أي منطقة تقع بين منحنى درجة الحرارة الافتراضية للبيئة الأكثر دفئًا ومنحنى درجة الحرارة الافتراضية للكتلة الهوائية الأبرد.

الطاقة الكامنة الحرارية السالبة ( CIN) هي في الواقع طاقة الطفو السالبة ، ويُرمز لها بـ B- ؛ وهي عكس طاقة الوضع المتاحة بالحمل الحراري (CAPE) ، والتي يُرمز لها بـ B+ أو ببساطة B. وكما هو الحال مع CAPE، تُقاس CIN عادةً بوحدة جول/كجم، ولكن يمكن أيضًا التعبير عنها بوحدة م² ^/ ث² ^، لأن القيمتين متكافئتان. في الواقع، يُشار إلى CIN أحيانًا باسم طاقة الطفو السالبة ( NBE ).

• الديناميكا الحرارية للغلاف الجوي
• عدم استقرار الحمل الحراري
• مستوى التوازن
• المخططات الديناميكية الحرارية

• "مسرد المصطلحات الخاص بالخدمة الوطنية للأرصاد الجوية - ج" . 21 أبريل 2005. تم الاطلاع عليه في 22 أغسطس 2006 .
• هابي، جيف (28 فبراير 2004). "مكونات العواصف الرعدية والعواصف الرعدية الشديدة" . موقع التنبؤات الجوية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2006 .
• بول، آلان (2002). "الطفو والطاقة الكامنة المتاحة للحمل الحراري" . مبادئ الحمل الحراري 1. مؤسسة الجامعة لأبحاث الغلاف الجوي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2006 .
• "إتقان Skew-T" . مؤسسة الجامعة لأبحاث الغلاف الجوي . تم الاطلاع عليه في 24 أبريل 2007 .
• ديفيد أو. بلانشارد (سبتمبر 1998). "تقييم التوزيع الرأسي للطاقة الكامنة المتاحة للحمل الحراري" . الطقس والتنبؤات . 13 ( 3 ): 870-877 . Bibcode : 1998WtFor..13..870B . doi : 10.1175/1520-0434(1998)013 < 0870:ATVDOC > 2.0.CO ; 2. S2CID 124375544 . 

• صفحة مساعدة CINH