Геопотенциал

Геопотенциалом $\Phi ^{*}$ в данной точке называется удельная механическая работа, которую необходимо совершить, чтобы поднять единицу массы в поле силы тяжести от исходного уровня (за который принимается, как правило, уровень моря) до этой точки:

$\Phi ^{*}=\int _{0}^{z}g(z)dz,$

где $z$ — высота точки над уровнем моря, $g(z)$ — ускорение свободного падения в зависимости от высоты. Единицей геопотенциала в СИ служит м²/с².

Абсолютный геопотенциал изобарической поверхности $p$ ($\Phi _{p}$) равен работе, которую нужно совершить, чтобы поднять единицу массы от уровня моря до заданной поверхности $p$.

Относительный геопотенциал представляет работу, которую нужно совершить против силы тяжести, чтобы поднять единицу массы от нижележащей изобарической поверхности до рассматриваемой вышележащей изобарической поверхности, то есть $\Phi _{p1}^{p2}$. Он, очевидно, равен разности абсолютных геопотенциалов вышележащей и нижележащей изобарических поверхностей вдоль одной вертикали в рассматриваемой точке:

$\Phi _{p1}^{p2}=\Phi _{p2}-\Phi _{p1}$

Для вычисления абсолютного и относительного геопотенциалов используют барометрическую формулу геопотенциала, которую легко получить из барометрической формулы. Эта формула позволяет рассчитать $\Phi _{p2}$, $\Phi _{p1}$, $\Phi _{p1}^{p2}$ по значениям $p_{1}$, $p_{2}$ и $T_{m}$, полученным из радиозондовых наблюдений.

Литература

• Хромов С.П, Петросянц М.А. Метеорология и климатология. — Москва: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. — 2012. — С. 151—153. — 584 с.
• Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 738 с.
• Хромов С.П. Метеорология и климатология для географических факультетов. — Гидрометеоиздат, 1983. — С. 226. — 441 с.