Wat is de mogelijke temperatuur?
Potentiële temperatuur is een theoretische waarde die wordt gebruikt in meteorologie of weersvoorspelling, en in oceanografie of studie van oceanen. Deze waarde, in de meteorologie theta genoemd, is de temperatuur die een luchtmassa zou hebben als deze op een standaarddruk zou worden gebracht. Het belang van het gebruik van een standaardtemperatuur is dat lucht op grotere hoogten koelt en oceanen op grotere diepten, wat een directe vergelijking van verschillende lucht- of watermassa's moeilijk maakt.
Een vergelijking die wordt gebruikt om de potentiële temperatuur in lucht te definiëren, staat bekend als de vergelijking van Poisson. Standaarddruk van 29,97 inch kwik (1000 millibar) wordt gebruikt in een berekening om de werkelijke temperatuur om te rekenen. Deze vergelijking is genoemd naar Simeon Denis Poisson, een Franse wiskundige en natuurkundige die hem heeft ontwikkeld. De berekening veronderstelt dat er geen warmte of massa wordt toegevoegd of verwijderd tijdens de drukomzetting, een veronderstelling die adiabatische drukverandering wordt genoemd.
Meteorologen kijken naar luchtmassa's terwijl ze over de aarde bewegen en proberen te bepalen welke effecten zich in de loop van de tijd zullen voordoen. Lucht koelt als het stijgt en verwarmt als het valt, dus het vergelijken van de werkelijke temperaturen op verschillende punten kan leiden tot fouten in de weersvoorspellingen. De potentiële temperatuur veronderstelt dat alle luchtmassa's dezelfde druk hebben en dat het karakter of de samenstelling van de luchtmassa niet verandert terwijl deze beweegt.
Dit effect is ook belangrijk voor het kijken naar een enkele luchtmassa. Terwijl luchtmassa's circuleren, kunnen ze bergen of veranderend terrein tegenkomen. Als een luchtmassa stijgt en afkoelt, zal de werkelijke temperatuur van de lucht lager zijn. Potentiële temperatuur negeert dit feit en kijkt naar de luchtmassa bij de standaarddruk om te bepalen of de kenmerken van de luchtmassa veranderen.
Lapse rate is de term voor de verandering in temperatuur die optreedt naarmate de hoogte toeneemt. De standaard lapse-snelheid in stabiele lucht kan worden geschat op ongeveer 3,5 graden F (ongeveer 2 graden C) per 1000 voet (300 meter) hoogte. Onstabiele lucht, zoals lagedrukgebieden met stormen of koude en warme fronten, creëren atmosferische omstandigheden waarin het verloop niet kan worden gebruikt voor temperatuurschattingen. Potentiële temperatuur kan worden gebruikt om deze luchtmassa's bij een enkele druk te standaardiseren, waardoor vergelijkingen kunnen worden gemaakt.
Een belangrijke overweging bij het gebruik van deze berekening is het dauwpunt van de luchtmassa. Het te beschouwen luchtpakket moet onverzadigde lucht zijn, of lucht die zich niet op zijn dauwpunt bevindt. Dit is belangrijk omdat de berekening ervan uitgaat dat er geen massa of energie het luchtmonster binnenkomt of verlaat. Verzadigde lucht kan regen veroorzaken, wat een massaverlies is waardoor deze berekening onbruikbaar wordt.