Hvad er potentiel temperatur?

Potentiel temperatur er en teoretisk værdi, der bruges i meteorologi eller vejrprognose, og i oceanografi eller undersøgelse af oceaner.Denne værdi, kaldet theta i meteorologi, er den temperatur, en luftmasse ville have, hvis den blev bragt til et standardtryk.Betydningen af at bruge en standardtemperatur er, at luft afkøles i højere højder, og oceaner i større dybder, hvilket gør direkte sammenligning af forskellige luft- eller vandmasser vanskeligt.

En ligning, der bruges til at definere potentiel temperatur i luft, kaldes Poissons ligning.Standardtryk på 29,97 tommer kviksølv (1000 millibar) bruges i en beregning til at konvertere den faktiske temperatur.Denne ligning er opkaldt efter Simeon Denis Poisson, en fransk matematiker og fysiker, der udviklede den.Beregningen antager, at ingen varme eller masse tilsættes eller fjernes under trykkonverteringen, en antagelse kaldet adiabatisk trykændring.

Meteorologer ser på luftmasser, når de bevæger sig rundt på jorden og forsøger at bestemme, hvilke effekter der vil forekomme over tid.Luft afkøles, når det stiger og opvarmes, når det falder, så sammenligning af faktiske temperaturer på forskellige punkter kan resultere i fejl i vejrprognoserne.Potentiel temperatur antager, at alle luftmasser er ved det samme tryk, og karakteren eller sammensætningen af luftmassen ændres ikke, når den bevæger sig.

Denne effekt er også vigtig for at se på en enkelt luftmasse.Når luftmasser cirkulerer, kan de støde på bjerge eller skifte terræn.Hvis en luftmasse stiger og afkøles, vil luftens reelle temperatur være lavere.Potentiel temperatur ignorerer denne kendsgerning og ser på luftmassen ved standardtrykket for at bestemme, om egenskaberne ved luftmassen ændrer sig.

Ledningshastighed er udtrykket for ændringen i temperatur, der opstår, når højden øges.Standard bortfaldshastighed i stabil luft kan estimeres til ca. 3,5 grader F (ca. 2 grader C) pr. 1000 fod (300 meter) af højden.Ustabil luft, såsom områder med lavt tryk med storme eller kolde og varme fronter, skaber atmosfæriske forhold, hvor bortfaldshastigheden ikke kan bruges til temperaturestimater.Potentiel temperatur kan bruges til at standardisere disse luftmasser ved et enkelt tryk, hvilket gør det muligt at sammenligne sammenligninger.

En vigtig overvejelse, når du bruger denne beregning, er dugpunktet for luftmassen.Luftpakken, der betragtes som, skal være umættet luft eller luft, der ikke er ved dens dugpunkt.Dette er vigtigt, fordi beregningen antager, at ingen masse eller energi kommer ind eller forlader luftprøven.Luft, der er mættet, kan skabe regn, hvilket er et massetab, der vil gøre denne beregning ubrugelig.