位勢高度是氣象學中一種假想高度。在等壓面天氣圖上常用位勢米作為單位。
基本介紹
- 中文名：位勢高度
- 外文名：geopotentialheight
- 相關術語：位勢米
- 學科分支：大氣物理學
描述,公式表達,優勢,
描述
在氣象學中，為了理論計算和套用的方便，等壓面上各個不同地點的高度不採用一般的幾何高度，而採用位勢高度。位勢高度是以單位質量的物體從海平面上升到某高度克服重力所作的功來表示的。
由於位勢是緯度和高度的函式，所以等位勢面和等高面不同，彼此不平行。兩個位勢面之間的幾何距離不是均勻分布，赤道附近大於極地附近，高空大於低空。
公式表達
位於重力場中某點物體的勢能(E)與它本身的質量(m)之比稱為這點的位勢(Φ)，從物理學中知道重力勢能是E=mgz。對空間某點的位勢應為
在重力場中任一高度上，單位質量空氣相對於海平面所具有的位能所表征的高度稱為重力位勢高度，簡稱位勢高度，通常以位勢米為單位。若用Z表示位勢高度，則：
以“位勢米”為單位的位勢高度值與以“米”為單位的幾何高度值基本相同。有了位勢高度,就可以在大氣中作出等位勢高度面。
優勢
氣象學中廣泛採用位勢高度代替幾何高度，主要考慮以下原因：
（1）因為沿著等位勢面移動物體不抵抗重力做功，所以根據實測的氣壓和溫度即可計算位勢高度，比較方便。
（2）便於在理論上處理一些問題。例如，在討論大氣能量時，垂直坐標若採用位勢高度，則重力無水平分量，方程得以簡化。
