位溫是指流體從一定的氣壓與溫度出發(fā)，絕熱膨脹或壓縮到參照氣壓值（通常為1000 hPa）時(shí)所具有的溫度。它是一個(gè)重要的氣象學(xué)參數(shù)，用于比較不同氣壓下的氣體熱狀態(tài)，并以符號(hào)θ表示。
介紹
把某一水樣從任一深度以絕熱方式提升到海面時(shí)所具有的溫度，叫做位溫。常以θ表示，即位溫θ=θM-△θ，θM為水樣的現(xiàn)場(chǎng)水溫，△θ為因絕熱冷卻而降低的溫度，△θ隨溫度、鹽度和壓力的改變而變化。位溫可根據(jù)絕熱溫度梯度計(jì)算，由于海水具有壓縮性，當(dāng)水塊上升時(shí)，因壓力減小而體積膨脹，內(nèi)能減小，溫度降低；當(dāng)水塊下降時(shí)，因壓力加大而使其體積縮小，內(nèi)能增加，溫度升高。位溫不是深度的函數(shù)，它是海水熱性質(zhì)的一種指標(biāo)，可用來(lái)研究水團(tuán)運(yùn)動(dòng)的途徑。
位溫的作用
位溫是具有保守性的物理量，即一個(gè)氣塊的位溫不隨氣塊所處的高度或壓強(qiáng)的改變而改變，而溫度是非保守性的物理量，會(huì)隨著氣塊的位置或壓強(qiáng)的改變而變化。與溫度相比位溫是一種穩(wěn)定的示蹤物，方便我們追溯氣塊或氣流的源地及研究他們以后的演變。
描述
位溫是干空氣的一個(gè)重要的濕度參量，它在干絕熱過(guò)程中具有守恒性，可用來(lái)比較不同氣壓下空氣塊的熱力差。
未飽和濕空氣的位溫用 表示，定義式是:
上式中 P00是標(biāo)準(zhǔn)氣壓，常取1000hPa。
干潔大氣的位溫定義式是：
由于k≈kd=0.286 ,所以（θd-θ）一般小于0.1K，與日常觀測(cè)中氣溫的誤差值相當(dāng)，在允許范圍內(nèi)，所以未飽和濕空氣位溫值常用干空氣位溫值代替，即未飽和濕空氣位溫可寫為：
與溫度相比，位溫的守恒性和保守性在大氣動(dòng)力和熱力學(xué)研究領(lǐng)域能得到廣泛的應(yīng)用。
把某一水樣從任一深度以絕熱方式提升到海面時(shí)所具有的溫度，叫做位溫。常以θ表示，即位溫θ=θM-△θ，θM為水樣的現(xiàn)場(chǎng)水溫，△θ為因絕熱冷卻而降低的溫度，△θ隨溫度、鹽度和壓力的改變而變化。位溫可根據(jù)絕熱溫度梯度計(jì)算，由于海水具有壓縮性，當(dāng)水塊上升時(shí)，因壓力減小而體積膨脹，內(nèi)能減小，溫度降低；當(dāng)水塊下降時(shí)，因壓力加大而使其體積縮小，內(nèi)能增加，溫度升高。位溫不是深度的函數(shù)，它是海水熱性質(zhì)的一種指標(biāo)，可用來(lái)研究水團(tuán)運(yùn)動(dòng)的途徑。
特點(diǎn)
位溫與熱量的關(guān)系：空氣塊受熱位溫上升，空氣塊放熱時(shí)位溫降低，干絕熱過(guò)程位溫保持不變即具有保守性，因此稱位溫是具有保守性的物理量，位溫的保守性便于研究氣塊或氣流的來(lái)源及演變。
位溫的垂直分布：在對(duì)流層內(nèi)，一般大氣的垂直減溫率小于干絕熱減溫率，所以位溫隨高度增加而增加。
廣義位溫
位溫和相當(dāng)位溫都有各自的適用范圍：位溫適用于干空氣，相當(dāng)位溫適用于飽和濕空氣。而實(shí)際大氣大多是處于未飽和濕空氣狀態(tài)，此時(shí)，位溫和相當(dāng)位溫的使用就受到了一定限制，為描述實(shí)際大氣的非均勻飽和特性，曹潔、高守亭提出了未飽和濕空氣的廣義位溫新概。Gao等提出的廣義位溫定義式：
T：大氣溫度，p：氣壓，：位溫，q：比濕，：飽和比濕，L：潛熱，：比熱容
從方程可以看出，絕熱過(guò)程中廣義位溫是守恒的，并且廣義位溫的引入沒(méi)有帶來(lái)大量的其他變量，在實(shí)際業(yè)務(wù)中有很大優(yōu)勢(shì)，因此廣義位溫能廣泛應(yīng)用到分析大氣的穩(wěn)定度、診斷溫帶氣旋、熱帶氣旋、颮線、鋒面和雨帶等多個(gè)領(lǐng)域。
物理基礎(chǔ)
從熱力學(xué)第一定律出發(fā)證明了廣義位溫的物理基礎(chǔ)及其守恒性，完善了Gao等在2004年提出的非均勻飽和大氣動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)。探討了廣義濕位渦理論及其傾向方程在地面氣旋追蹤、霧區(qū)預(yù)報(bào)等方面的可應(yīng)用性，為濕空氣動(dòng)力學(xué)的理論研究和業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了新思路。結(jié)果表明，非均勻飽和大氣中的廣義位溫和位溫、相當(dāng)位溫一樣，具有守恒性；但由于其體現(xiàn)了實(shí)際大氣的非均勻飽和特性，比位溫、相當(dāng)位溫具有更廣泛的應(yīng)用前景。
參考資料 >