晴朗白天中纬度陆地上的大气边界层基本上都属于不稳定的类型。白天小风少云的天气下,太阳对
下垫面的加热是不稳定大气边界层湍流的原动力,它们的对流上升和下沉决定了边界层动力学结构的基本面貌,因此不稳定大气边界层常称为对流边界层。
(1)对流边界层与中性大气边界层不同,对流边界层的发展不是依赖于较强的
风切变形成的动力驱动,而是在近地面层保持一定的热力驱动。地面输送的
感热通量是热力驱动的湍流能量来源。
(3)对流热泡尺度大、寿命长、携带的湍流能量也大,由对流热泡破碎产生的各次级湍流涡旋也非常活跃,导致对流边界层内各气象要素的垂直分布比较均匀,具有整体空间结构以及较强的事件相关。
在对流边界层中浮力是驱动湍流的主要机制,它的最大湍涡尺度往往可以边界层厚度的数量级,称为热泡。热泡的下部往往由许多尺度稍小的热烟羽构成,它们使对流边界层内的各种湍流特征量保持很强的相关。