位势高度(英語:geopotential height)是气象学中使用的一种假想高度,指与大气中某一点的重力位势(单位质量的空气相对于平均海平面的势能)成正比的高度,单位为位势米。与几何高度相比,位势高度不需再考虑重力随纬度与高度的变化。气象学中通常使用的等压面图上的等高线即为等位势高度线。[1]
在某一高度h处,重力位势的定义为
![{\displaystyle \Phi (h)=\int _{0}^{h}g(\phi ,z)\,dz\,,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9297f04e2c5f54cfb731bfc02e91eba8d5124cda)
其中
为该处的重力加速度,
为纬度,
为几何高度。于是,位势高度即为
![{\displaystyle {Z_{g}}(h)={\frac {\Phi (h)}{g_{0}}}\,,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/843e2bc42c024bb45351a397f12bf8bc94e078ff)
其中
为平均海平面上的标准重力。
参考文献[编辑]
- ^ 《中国农业百科全书 农业气象卷》. 农业出版社. 1986.