水氣平流

水氣平流 是水平風傳輸的水氣通量。水氣平流的測量和模擬對於天氣預測，特別是對雲、霧、溫度、溼度和降水等參數極為重要。

定義[编辑]

依據平流的古典定義，水氣平流可以定義如下：

Adv(\rho _{m})=-\mathbf {V} \cdot \nabla \rho _{m}\!

其中 V 為水平風向量， $\rho _{m}$ 為水氣密度。在天氣預報時常以混和比或露點溫度 (達到飽和時的溫度) 作為衡量水氣量的指標。若用露點溫度的水氣平流可表示成如下：

Adv(T_{d})=-\mathbf {V} \cdot \nabla T_{d}\!

以混和比表示水氣量的水氣通量水平平流如下：

\mathbf {f} =q\mathbf {V} \!

其中q為混和比。這個值也可以拿來做垂直積分，算出整層大氣的水氣傳輸通量：

\mathbf {F} =\int _{0}^{\infty }\!\rho \mathbf {f} \,dz\,=-\int _{P}^{0}\!{\frac {\mathbf {f} }{g}}\,dp\,

其中 $\rho$ 為空氣密度，P 為地面氣壓。上式從中間到右邊的推導有用到流體靜力平衡假設。

另外，整層的水氣通量輻散(輻合)則代表了總蒸發散(降水)，也就是在垂直層中增加或移除水氣的作用。其關係式如下：

P-E-{\frac {\partial (\int _{0}^{\infty }\!\rho q\,dz\,)}{\partial t}}=-\nabla \cdot \mathbf {F} \!

其中的P，E 和積分項分別代表降水、蒸發散和可降水量時變率，並可以用每單位面積的質量作為單位。