Potentiaalilämpötila

Potentiaalilämpötila θ {\displaystyle \theta } on lämpötila, jonka ilmapaketti saa kun se siirretään tietyltä painepinnalta P {\displaystyle P} kuiva-adiabaattisesti vakiopaineeseen P 0 {\displaystyle P_{0}} (yleensä 1000hPa). [1] Potentiaalilämpötila määritellään seuraavasti:

θ = T ( P 0 P ) R / c p , {\displaystyle \theta =T\left({\frac {P_{0}}{P}}\right)^{R/c_{p}},}

missä T {\displaystyle T} on ilmapaketin lämpötila kelvineinä, R {\displaystyle R} on ilman kaasuvakio ja c p {\displaystyle c_{p}} on ominaislämpökapasiteetti.

Potentiaalilämpötilaa on hyödyllistä käyttää ilmakehätieteissä, koska se pysyy vakiona adiabaattisissa prosesseissa.

Stabiilisuus potentiaalilämpötilan avulla

Stabiilissa tilanteessa ympäristön potentiaalilämpötila kasvaa korkeuden funktiona, jolloin

∂ θ ∂ z > 0 {\displaystyle {\frac {\partial \theta }{\partial z}}>0}

Neutraalissa tilanteessa ympäristön lämpötilaprofiili noudattaa kuiva-adiabaattia, eli

∂ θ ∂ z = 0 {\displaystyle {\frac {\partial \theta }{\partial z}}=0}

Epästabiilissa tilanteessa ympäristön potentiaalilämpötila laskee korkeuden funktiona, jolloin

∂ θ ∂ z < 0 {\displaystyle {\frac {\partial \theta }{\partial z}}<0}

Lähteet

  1. ↑ James R. Holton, Gregory J. Hakim: An Introduction to Dynamic Meteorology, s. 54. 5th edition. Elsevier, 2012. ISBN 978-0-12-384866-6.

Aiheesta muualla

  • Potential temperature (Arkistoitu – Internet Archive)