温位の定義

温位とは、ある高さにある空気塊を1000hpaの高さまで乾燥断熱変化させて、

そのときの温度を絶対温度で表したものです。

絶対温度:氷点下273.15度(℃)を0度(K)とした温度体系。気象庁より抜粋)

例えば、地上(1000hpaくらい)で293K(20℃)の空気と、上空1500m(850hpaくらい)で286K(13℃)の空気、

どちらが温かいと思いますか?

ぱっと見の「温度」では数字の大きい 地上の20℃が温かく見えます。

ただ、高さの違う場所の空気を比べるのは不公平です。

7歳のAくんと15歳のBくん、

どちらの方が身長が高いかか比べるのは公平ではありません。

比べるならば、7歳のAくんと、7歳だった頃のBくんです。

このときの「7歳のときの身長の高さ」が温位(1000hpa)になります。

温度と温位の違い

温位って聞き慣れないですよね・・。私は、どうしても温度とごちゃついてしまいます。

今一度、温度と温位の違いについて整理してみました。

■温度

物体に触れたときに感じる、熱さや冷たさの度合いを数値で表したものです。

■温位

ある高さにある空気塊を1000hpaの高さまで乾燥断熱変化させて、

そのときの温度を絶対温度で表したものです。

つまり、温度はその時点での度合い、温位は比べるために無理やり基準をあわせた数値となります。

2023年3月9日9時 舘野エマグラム SUNNYSPOTより引用

エマグラムという、各hpaごとの気温を記録したグラフで見てみると、※赤の太線が気温です。

例えば600hpa地点での

温度は:赤線の600hpa地点の数字を読む⇒-16℃(257K)くらい

温位は:赤線600hpa地点を乾燥断熱曲線に合わせて1000hpaまでおろした地点の数字を読む⇒25℃(298K)くらい

(乾燥断熱曲線は赤の細線です。赤紫の点線が600hpa地点を乾燥断熱曲線に沿って1000hpaまでおろしたものになります。)

となります。

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ちなみに、

赤の細線:乾燥断熱曲線

青の細線:湿潤断熱曲線

緑の細線:等和混合比 です。

具体的に何なのかは、また追ってお伝えします。

温位は保存される※条件あり

・・・どういうことでしょうか。

先程のエマグラムをもう一度見てみてください。

SUNNYSPOTより

先程のエマグラムの温位の部分です。

温位は、乾燥断熱変化して値をもとめるため、

空気が飽和しない限り(=空気中の水蒸気が凝結しないかぎり)(=雲ができない限り)

この600hpaの温位は700hpaでも950hpaでも一緒です。このことを保存されるといいます。

温位を実際に比べてみましょう

乾燥断熱減率では、100mごとに1℃気温が低くなります。

上空1500m(850hpa)13℃の空気を地上0m(1000hpa)までおろしたときの気温は

13℃+(1500m÷100m×1℃)=28℃

28+273=301K

つまり、「温度」では地上293K(20℃)の方が温かいですが、

「温位」では1500m286K(13℃)の方が高いことがわかります。

※乾燥断熱変化をする限り、どの高さにいても対象の空気の温位はかわりません

ほかにも、相当温位という凝結した空気を調べる物理量もあります。

温位と相当温位の違いについては、

過去記事「温位と相当温位の違いがよくわかりません。」に記載しています。