饱和(或未饱和)湿空气块在
绝热上升(先是干绝热上升到
凝结高度以后再湿绝热上升)过程中,在气块本身维持饱和的状态下,凝结出来的液态水立即脱离上升气块,直到该空气块所具有的水汽全部凝结完毕并脱落以后,该空气块所具有的位温称为假相当位温。
未饱和湿空气块从A上升,按
干绝热直减率降温,至凝结高度B后,继续上升至C,按
湿绝热直减率降温,期间全部水汽凝结并降落离开气块,则当其从C按干绝热直减率下降至1000hPa(D)具有的温度,称为假相当位温,如《假相当位温定义示意图》所示。
假相当位温相当于湿空气通过
假绝热过程将其水汽全部凝结降落后所具有的位温。在假相当位温中,不仅考虑了气压对温度的影响,也考虑了水汽的凝结和蒸发对温度的影响。它实际上是把
温度、
气压、
湿度包括在一起的一个综合物理量。
由假相当位温的定义可知,某一(饱和或未饱和)是空气块,它的假相当位温应当是唯一的,完全由该空气块的初始状态(温度、气压和湿度)所决定,并且在
假绝热过程中是完全保守的。但是,由于对假绝热
微分方程进行精确积分是不可能的。因此,一般的气象学教科书只给出了其近似的表达式,如下公式(1)(2),并且用热力学函数 的值代替假相当位温。
对于干绝热、湿绝热、
假绝热过程同一气块的 值都保守不变。 的这一特性常被用来鉴别
气团,因气团移动中其 值等于常数。