Geopotențial
Geopotențialul este lucrarea necesară pentru a depăși forța gravitațională și pentru a muta o masă unitară de aer în sus la o anumită înălțime . Cu alte cuvinte, este potențialul gravitațional al pământului la o înălțime dată. Este nul, prin convenție, la nivelul mării a cărui altitudine este, prin definiție, egală cu zero.
Înălțimea geopotențială
Înălțimea geopotențială se obține din relația dintre geopotențial și forța gravitațională medie la nivelul mării; unitatea sa de măsură este gpdam (geopotențială pe decametru ) și este aproape identică cu altitudinea deasupra nivelului mării a locului în cauză, pentru altitudini mici (există diferențe mici datorită variațiilor locale de gravitație). Diferența este semnificativă (în ordinea 1%) la altitudini peste 60.000 de metri.
Aplicații
În meteorologie , este esențial să se cunoască înălțimea geopotențial a suprafețelor la constantă presiune atmosferică , reprezentată pe scară largă de către izoliniilor sau isoipses ; Analizele de presiune constantă a hărților meteorologice de 850 hPa și 500 hPa sunt fundamentale pentru a înțelege circulația maselor de aer care are loc la diferitele niveluri superioare ale atmosferei . Valoarea înălțimii geopotențiale la o anumită valoare de presiune corespunde altitudinii deasupra nivelului mării la care este înregistrată această valoare barică.
În general, în prezența unor valori ridicate ale înălțimii geopotențiale există condiții de presiune ridicată și, de asemenea, valori ale temperaturii izoterme mai mari ; valori scăzute ale înălțimii geopotențiale se găsesc în prezența presiunii scăzute și a temperaturilor izoterme mai scăzute (ar trebui făcută o excepție pentru anticicloni termici sezonieri, cum ar fi anticiclonul Groenlandei și anticiclonul ruso-siberian , unde presiunea este foarte mare, dar pe de altă parte, temperaturile extrem de scăzute înregistrate în aceleași contexte echilibrează înălțimea geopotențială către valori relativ scăzute). Toate acestea pot fi explicate prin gradientul baric vertical mai negativ prezent în coloanele de aer rece, comparativ cu cel găsit în coloanele de aer mai cald: la aceeași altitudine, presiunea atmosferică a unei coloane de aer mai rece este mai mică decât cea pe care este înregistrat într-o coloană de aer cald.
Datorită unui efect mecanic ( forța Coriolis ), în emisfera nordică circulația maselor de aer la altitudine mare are loc în sens invers acelor de ceasornic în jurul valorii minime a înălțimii geopotențiale (aceasta este vizibilă grafic mai presus de toate în structuri de presiune strict scăzută, ca în cazul uraganelor ), care corespunde unei zone de presiune scăzută la altitudine mare; dimpotrivă, curenții sunt dispuși în sensul acelor de ceasornic în jurul valorii maxime a înălțimii geopotențiale. Observarea hărților înălțimii geopotențiale la 850 hPa și 500 hPa permite stabilirea circulației atmosferice la diferite altitudini, identificarea poziției sistemelor frontale și calcularea mișcării acestora în vederea elaborării previziunilor meteorologice; în acest sens, aceste hărți au prioritate față de cele izobarice la nivelul mării. [1] [2]
Rețineți că înălțimea geopotențială ar corespunde înălțimii reale dacă forța gravitațională „g” și accelerația datorată rotației Pământului ar fi constante peste tot pe pământ. Înălțimea geopotențială ia în considerare acest lucru. La aceeași înălțime geopotențială, în absența oricărei perturbații, presiunea ar fi constantă (deși nu este pentru cea reală). Deci, este logic, pentru variațiile de presiune datorate factorilor meteorologici, să ne referim la înălțimea geopotențială în locul celei reale.
Notă
- ^ http://www.tg5.mediaset.it/meteo/dtionary/G.shtml Definiția înălțimii geopotențiale și geopotențiale
- ^ http://www.centrometeolombardo.com/content.asp?contentid=1067&ContentType=Articoli Presiunea la sol și hărțile geopotențiale 500hPa
