温位

温位（おんい、英語: potential temperature）とは、気圧${\displaystyle P}$、温度${\displaystyle T}$の空気塊を圧力${\displaystyle P_{0}=1000}$ hPaに断熱変化させたときの温度のことである^[1]。

温位を${\displaystyle \theta }$とすると、

${\displaystyle \theta =T\left({\frac {P_{0}}{P}}\right)^{\frac {R_{d}}{C_{p}}}}$ （${\displaystyle R_{d}}$は気体定数、${\displaystyle C_{p}}$は定圧比熱）

として表される^[2]。

大気の静的安定度

温位の高度方向（${\displaystyle z}$方向）の変化は大気の安定度を考察する上で有用である^[1]。

気温変化が乾燥断熱減率に基づく状況を考える。このとき、温位${\displaystyle \theta }$は一定であり、「大気は中立である」という^[1]。温位について、

${\displaystyle {\frac {\partial \theta }{\partial z}}=0}$

が成立する。

もし、高度が上昇するときに温位${\displaystyle \theta }$が増加する場合、大気は安定であり、温位について

${\displaystyle {\frac {\partial \theta }{\partial z}}>0}$

が成立する。一方、高度上昇時に温位${\displaystyle \theta }$が減少するときは、大気は不安定であり、

${\displaystyle {\frac {\partial \theta }{\partial z}}<0}$

となる^[1]。

事情

温位の概念はあらゆる成層流体に適用される。特に大気科学と海洋学で使用される^[3]。

脚注

参考文献

• 小倉義光『一般気象学』（第2版補訂版）東京大学出版会、2016年。ISBN 978-4-13-062725-2。 
• 田中博『地球大気の科学』共立出版〈現代地球科学入門シリーズ〉、2017年。ISBN 978-4-320-04711-2。 

関連項目

• 温度
• 相当温位
• 大気熱力学

外部リンク

• 大気の安定度

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