Geopotensiell høyde

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Jump to navigation Jump to search

Geopotensiell høyde er et vertikalt mål på høyden over gjennomsnittlig havnivå der en bruker variasjonen av gravitasjonen med breddegrad og høyde i stedet for geometrisk høyde som er høyden i meter over havet. Vanligvis bruker man geopotensiell høyde om høyden mellom overflaten og opp til et visst trykknivå.

I den geometriske høyden er geopotensialet definert som

der er tyngdeaksellerasjonen, er breddegraden og den geometriske høyden.

Altså er dette den potensielle energien per masse i dette nivået. Den geopotensielle høyden er

der er standard tyngdeaksellerasjon ved gjennomsnittlig havnivå.

Meteorologer bruker ofte den geopotensielle høyden i stedet for geometrisk høyde, fordi de analytiske utregningene ofte blir enklere. For eksempel kan de primitive ligningene, som numeriske værmodeller løser, uttrykkes lettere ved å bruke geopotensiell høyde i stedet for geometrisk høyde. Ved å bruke geopotensiell høyde fjerner man sentrifugalkrefter og lufttetthet (som er vanskeleg å måle) i ligningene.

Et plott av geopotensiell høyde for et enkelt trykknivå viser tråg og rygger, høytrykk og lavtrykk. Den geopotensielle tykkelsen mellom to trykknivå – for eksempel forskjellen i den geopotensielle høyden mellom 850 hPa og 1000 hPa – er proporsjonal til den gjennomsnittlige virtuelle temperaturen i laget. Man kan bruke geopotensielle høydekoter til å regne ut den geostrofiske vinden, som er sterkere der kotene ligger nærmere.