Qual è la temperatura potenziale?
La temperatura potenziale è un valore teorico utilizzato in meteorologia o previsioni meteorologiche e in oceanografia o studio degli oceani. Questo valore, chiamato theta in meteorologia, è la temperatura che avrebbe una massa d'aria se fosse portata a una pressione standard. L'importanza dell'uso di una temperatura standard è che l'aria si raffredda a quote più elevate e gli oceani a profondità più elevate, il che rende difficile il confronto diretto tra diverse masse d'aria o d'acqua.
Un'equazione utilizzata per definire la potenziale temperatura dell'aria è nota come equazione di Poisson. La pressione standard di 29,97 pollici di mercurio (1000 millibar) viene utilizzata in un calcolo per convertire la temperatura effettiva. Questa equazione prende il nome da Simeon Denis Poisson, un matematico e fisico francese che lo sviluppò. Il calcolo presuppone che non venga aggiunto o rimosso calore o massa durante la conversione della pressione, un presupposto chiamato variazione di pressione adiabatica.
I meteorologi osservano le masse d'aria mentre si muovono intorno alla terra e tentano di determinare quali effetti si verificheranno nel tempo. L'aria si raffredda mentre sale e si riscalda mentre scende, quindi il confronto delle temperature effettive in punti diversi può causare errori nelle previsioni meteorologiche. La temperatura potenziale presume che tutte le masse d'aria siano alla stessa pressione e il carattere o la composizione della massa d'aria non cambia mentre si muove.
Questo effetto è importante anche per osservare una singola massa d'aria. Mentre le masse d'aria circolano, possono incontrare montagne o cambiare terreno. Se una massa d'aria aumenta e si raffredda, la temperatura reale dell'aria sarà inferiore. La temperatura potenziale ignora questo fatto e osserva la massa d'aria alla pressione standard per determinare se le caratteristiche della massa d'aria stanno cambiando.
La frequenza di intervallo è il termine per il cambiamento di temperatura che si verifica all'aumentare dell'altitudine. La frequenza di intervallo standard in aria stabile può essere stimata a circa 3,5 gradi F (circa 2 gradi C) per 1000 piedi (300 metri) di altitudine. L'aria instabile come le aree a bassa pressione con temporali o i fronti caldi e freddi creano condizioni atmosferiche in cui la frequenza di intervallo non può essere utilizzata per le stime della temperatura. La temperatura potenziale può essere utilizzata per standardizzare queste masse d'aria a una sola pressione, consentendo di effettuare confronti.
Una considerazione importante quando si utilizza questo calcolo è il punto di rugiada della massa d'aria. Il pacchetto di aria considerato deve essere aria insatura o aria che non si trova nel suo punto di rugiada. Ciò è importante perché il calcolo presuppone che nessuna massa o energia entri o esca dal campione d'aria. L'aria satura può creare pioggia, che è una perdita di massa che renderà inutilizzabile questo calcolo.