Jaka jest potencjalna temperatura?

Potencjalna temperatura jest wartością teoretyczną stosowaną w meteorologii lub prognozowaniu pogody oraz w oceanografii lub badaniu oceanów.Ta wartość, zwana Theta w meteorologii, to temperatura, jaką miałaby masę powietrza, gdyby została doprowadzona do standardowego ciśnienia.Znaczenie stosowania standardowej temperatury polega na tym, że powietrze chłodzi się na wyższych wysokościach, a oceany na większych głębokościach, co utrudnia bezpośrednie porównanie różnych mas powietrza lub wody.

Równanie stosowane do zdefiniowania potencjalnej temperatury w powietrzu jest znane jako równanie poissonów.Standardowe ciśnienie 29,97 cala rtęci (1000 milibarów) jest stosowane w obliczeniach w celu przekształcenia rzeczywistej temperatury.Równanie to pochodzi od Simeona Denisa Poissona, francuskiego matematyka i fizyka, który je opracował.Obliczenia zakładają, że nie dodaje się ani nie usuwa ciepła ani masy podczas konwersji ciśnienia, co nazywa się zmianą ciśnienia adiabatycznego.

Meteorolodzy patrzą na masy powietrza, gdy poruszają się po Ziemi, i próbują ustalić, jakie skutki nastąpi z czasem.Powietrze chłodzi, gdy rośnie i ogrzewa się, gdy spada, więc porównanie rzeczywistych temperatur w różnych punktach może powodować błędy w prognozach pogody.Potencjalna temperatura zakłada, że wszystkie masy powietrza są pod tym samym ciśnieniem, a znak lub skład masy powietrza nie zmienia się podczas ruchu.

Ten efekt jest również ważny dla spojrzenia na pojedynczą masę powietrza.Gdy masy powietrza krążą, mogą napotkać góry lub zmieniać teren.Jeśli masa powietrza wzrośnie i chłodzi, rzeczywistą temperaturę powietrza będzie niższa.Potencjalna temperatura ignoruje ten fakt i patrzy na masę powietrza pod standardowym ciśnieniem, aby ustalić, czy zmieniają się charakterystyka masy powietrza.

Szybkość upływu jest terminem zmiany temperatury, która występuje wraz ze wzrostem wysokości.Standardową szybkość stabilnego powietrza można oszacować na około 3,5 stopnia F (około 2 stopni c) na 1000 stóp (300 metrów) wysokości.Niestabilne powietrze, takie jak obszary niskiego ciśnienia z burzami lub zimnymi i ciepłymi frontami, tworzą warunki atmosferyczne, w których nie można użyć szybkości upływu do oszacowań temperatury.Potencjalną temperaturę można zastosować do standaryzacji tych masy powietrza pod jednym ciśnieniem, umożliwiając dokonanie porównań.

Jednym ważnym czynnikiem przy użyciu tego obliczeń jest punkt rosy masy powietrza.Rozważana działka powietrza musi być nienasyconym powietrzem lub powietrzem, które nie znajduje się w punkcie rosy.Jest to ważne, ponieważ obliczenia zakładają, że masa ani energia nie wchodzi ani nie opuszcza próbki powietrza.Powietrze, które jest nasycone, może powodować deszcz, co jest utratą masy, która sprawi, że to obliczenia jest bezużyteczne.