位势高度_气象学中的假想高度 - 威林百科weilinceramic.com

位势高度

气象学中的假想高度

位势高度是气象学中一种假想高度。在等压面天气图上常用位势米作为单位。

描述

在气象学中，为了理论计算和应用的方便，等压面上各个不同地点的高度不采用一般的几何高度，而采用位势高度。位势高度是以单位质量的物体从海平面上升到某高度克服重力所作的功来表示的。

由于位势是纬度和高度的函数，所以等位势面和等高面不同，彼此不平行。两个位势面之间的几何距离不是均匀分布，赤道附近大于极地附近，高空大于低空。

公式表达

位于重力场中某点物体的势能(E)与它本身的质量(m)之比称为这点的位势(Φ)，从物理学中知道重力势能是E=mgz。对空间某点的位势应为

在重力场中任一高度上，单位质量空气相对于海平面所具有的位能所表征的高度称为重力位势高度，简称位势高度，通常以位势米为单位。若用Z表示位势高度，则：

位势米这个单位是在1947年国际气象组织高空探测委员会多伦多(Toronto)会议上确定的。

以“位势米”为单位的位势高度值与以“米”为单位的几何高度值基本相同。有了位势高度,就可以在大气中作出等位势高度面。

优势

气象学中广泛采用位势高度代替几何高度，主要考虑以下原因：

（1）因为沿着等位势面移动物体不抵抗重力做功，所以根据实测的气压和温度即可计算位势高度，比较方便。

（2）便于在理论上处理一些问题。例如，在讨论大气能量时，垂直坐标若采用位势高度，则重力无水平分量，方程得以简化。

参考资料

最新修订时间：2022-10-24 15:37

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