Hva er potensiell temperatur?
Potensiell temperatur er en teoretisk verdi som brukes i meteorologi eller værvarsling, og i oseanografi eller studier av hav. Denne verdien, kalt theta i meteorologi, er temperaturen en luftmasse ville hatt hvis den ble brakt til et standardtrykk. Viktigheten av å bruke en standardtemperatur er at luft avkjøles i større høyder, og hav på større dyp, noe som gjør direkte sammenligning av forskjellige luft- eller vannmasser vanskelig.
En ligning som brukes til å definere potensiell temperatur i luft, er kjent som Poissons ligning. Standardtrykk på 29,97 inches kvikksølv (1000 millibar) brukes i en beregning for å konvertere den faktiske temperaturen. Denne ligningen er oppkalt etter Simeon Denis Poisson, en fransk matematiker og fysiker som utviklet den. Beregningen forutsetter at ingen varme eller masse tilføres eller fjernes under trykkomdannelsen, en antagelse som kalles adiabatisk trykkendring.
Meteorologer ser på luftmasser når de beveger seg rundt jorden, og prøver å bestemme hvilke effekter som vil oppstå over tid. Lufta avkjøles når den stiger og varmes når den faller, så å sammenligne faktiske temperaturer på forskjellige punkter kan føre til feil i værmeldingene. Potensiell temperatur forutsetter at alle luftmassene har samme trykk, og luftmassens karakter eller sammensetning endres ikke når den beveger seg.
Denne effekten er også viktig for å se på en enkelt luftmasse. Når luftmassene sirkulerer, kan de støte på fjell eller endre terreng. Hvis en luftmasse stiger og avkjøles, vil luftens virkelige temperatur være lavere. Potensiell temperatur ignorerer dette faktum, og ser på luftmassen ved standardtrykket for å bestemme om egenskapene til luftmassen endrer seg.
Utløpsrate er betegnelsen for endringen i temperatur som oppstår når høyden øker. Standard forfallshastighet i stabil luft kan anslås til omtrent 3,5 grader F (ca. 2 grader C) per 300 fot høyde. Ustabil luft som lavtrykksområder med uvær, eller kalde og varme fronter, skaper atmosfæriske forhold der forfallshastigheten ikke kan brukes til temperaturestimater. Potensiell temperatur kan brukes til å standardisere disse luftmassene ved et enkelt trykk, slik at det kan gjøres sammenligninger.
En viktig vurdering når du bruker denne beregningen er duggpunktet til luftmassen. Luftpakken som vurderes må være umettet luft, eller luft som ikke er på duggpunktet. Dette er viktig fordi beregningen antar at ingen masse eller energi kommer inn eller forlater luftprøven. Luft som er mettet kan skape regn, som er et massetap som vil gjøre denne beregningen ubrukelig.