Potensiell temperatur

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk

Potensiell temperatur er temperaturen ein luftpakke ved trykket P ville hatt om den blei ført adiabatisk ned til lufttrykket P_{0} ved havnivå. Symbolet for potensiell temperatur er \theta og vert ofte skrive som

 \theta = T \left(\frac{p_{o}}{p}\right)^{\frac{R}{c_{p}}} ,

der T er temperaturen til luftpakken, R er gasskonstanten til luft og c_{p} er den spesifikke varmekapasiteten ved konstant trykk.

Potensiell temperatur er ein meir dynamisk viktig storleik enn den eigentlege temperaturen. Under nesten alle forhold vil den potensielle temperaturen auke med høgda i atmosfæren i motsetnad til lufttemperaturen som kan både auke og minke.

Den potensielle temperaturen gjeld for alle kompressible væsker, men blir oftast brukt innan meteorologi og oseanografi

Potensielle temperaturperturbasjonar[endre | endre wikiteksten]

Potensielle temperaturperturbasjonar i det atmosfæriske grenselaget vert definert som skilnaden mellom den potensielle temperaturen i grenselaget og den potensielle temperaturen i den frie atmosfæren over grenselaget. Denne verdien vert kalla potensiell temperaturdefisit når ein har ein katabatisk straum, fordi overflata alltid vil vere kaldare enn den fri atmosfæren og den potensielle temperaturperturbasjonen dermed negativ.

Matematisk[endre | endre wikiteksten]

Entalpiforma av termodynamikken si første lov kan skrivast som:

 dh = Tds + vdp ,

der h er entalpiendringa, T temperaturen, ds entropiendringa, v spesifikt volum og p trykket.

For adiabatiske prosessar er entropiendringa lik null og den første lova vert redusert til

 dh = vdp .

For tilnærma ideelle gassar som tørr luft i jordatmosfæren, kan tilstandslikninga  pv = RT settast inn i den første lova, og vi kan då omarrangere og få:

 {\frac{dp}{p}} = {\frac{c_{p}}{R}\frac{dT}{T}} ,

der  dh = c_{p}dT blei brukt, og begge ledda blei delt på produktet  pv

Ved å integrere får vi:

 \left(\frac{p}{p_{0}}\right)^{R/c_{p}} = \frac{T}{T_{0}} ,

og ved å løyse for T_{0}, temperaturen luftpakken ville ha om ein flytta den adiabatisk ned til trykknivå p_{0} får vi:

 T_{0} = T\left(\frac{p_{0}}{p}\right)^{R/c_{p}} \equiv \theta .

Referansar[endre | endre wikiteksten]

  • M K Yau and R.R. Rogers, Short Course in Cloud Physics, Third Edition, publisert av Butterworth-Heinemann, 1989, 304 sider. EAN 9780750632157 ISBN 0-7506-3215-1