斜壓

在流體動力學中，分層流體的斜壓性是衡量流體中壓力梯度與密度梯度的偏差程度的量度。 在氣象學中，斜壓流是一種密度取決于溫度和壓力的流。 一個更簡單的情況，正壓流，允許密度僅依賴于壓力，因此壓力梯度力的旋度消失了。

斜壓正比于：

? p × ? ρ

它與恒定壓力表面和恒定密度表面之間的角度的正弦成正比。 因此，在正壓流體中，這些表面是平行的。

在地球的大氣層中，正壓流在熱帶地區是一個更好的近似值，那里的密度面和壓力面都接近水平，而在高緯度地區，流向斜壓。 這些具有高大氣斜壓性的中緯度帶的特點是經常形成天氣級氣旋，盡管這些并不真正依賴于斜壓項本身：例如，它們通常在壓力坐標等值面上進行研究，其中該項沒有 對渦量產生的貢獻。

斜壓不穩定性是一種在大氣和海洋中具有根本重要性的流體動力學不穩定性。 在大氣中，它是形成主導中緯度天氣的氣旋和反氣旋的主要機制。 在海洋中，它會產生一個中尺度渦流場（100 公里或更小），在海洋動力學和示蹤劑傳輸中發揮著各種作用。

在這種情況下，流體是否算作快速旋轉由 Rossby 數確定，Rossby 數衡量流動與固體旋轉的接近程度。 更準確地說，固體旋轉中的流動具有與其角速度成正比的渦度。 羅斯貝數是渦度偏離固體旋轉度的量度。 羅斯貝數必須很小才能與斜壓不穩定的概念相關。 當 Rossby 數很大時，其他類型的不穩定性變得更相關。

穩定分層流的最簡單示例是密度隨高度降低的不可壓縮流。

在大氣等可壓縮氣體中，相關的度量是熵的垂直梯度，它必須隨著高度的增加而增加，才能使流動穩定分層。

分層的強度是通過詢問水平風的垂直切變必須有多大才能使氣流不穩定并產生經典的開爾文-亥姆霍茲不穩定性來衡量的。 此度量稱為理查森數。 當理查森數很大時，分層就足以防止這種剪切不穩定性。

斜壓不穩定性最重要的特征是即使在大氣中常見的快速旋轉和強穩定層結的情況下，它也存在。

斜壓不穩定性的能量來源是環境流中的勢能。 隨著不穩定性的增加，流體的質心降低。 在大氣中不斷增長的波浪中，向下和向赤道移動的冷空氣取代了向極地和向上移動的暖空氣。

斜壓不穩定性可以在實驗室中使用旋轉的、充滿液體的環形空間進行研究。 環空在外壁處被加熱，在內壁處被冷卻，由此產生的流體流動產生斜壓不穩定波。

術語斜壓是指產生渦度的機制。 渦量是速度場的旋度。 一般來說，渦量的演變可以分為平流、拉伸和扭曲和斜壓渦量產生的貢獻，只要有 沿恒壓表面的密度梯度。 斜壓流可以與正壓流形成對比，在正壓流中密度和壓力面重合并且沒有斜壓渦量的產生。

研究這些斜壓不穩定性在增長和衰減過程中的演變是發展中緯度天氣基本特征理論的重要組成部分。

從無摩擦流體的運動方程開始并取旋度，可以得出 e。