Äquivalenttemperatur

Die Äquivalenttemperatur $T_{e}$ ist die Temperatur der ursprünglich feuchten Luft, die erreicht wird, wenn der gesamte in ihr enthaltene Wasserdampf bei konstantem Druck (d. h. isobar) vollständig kondensiert und die dabei freiwerdende Wärmeenergie (Kondensationsenthalpie) ausschließlich zur Erhöhung der Lufttemperatur verwendet wird:

$T_{e}=T+{\frac {L_{v}}{c_{p}+x\cdot c_{w}}}\cdot x$

mit

• der Temperatur $T$ der Luft in Kelvin
• der spezifischen Verdampfungsenthalpie (bzw. Kondensationsenthalpie) $L_{v}$ von Wasser. Dieser Wert ist temperaturabhängig und beträgt bei 25 °C etwa 2,5 · 10⁶ J/kg
• der spezifischen isobaren Wärmekapazität $c_{p}\approx$ 1005 J/(kg · K) von trockener Luft
• der spezifischen Wärmekapazität $c_{w}\approx$ 4180 J/(kg · K) von Wasser
• dem Mischungsverhältnis $x$, d. h. dem Massenanteil des Wassers im Verhältnis zur Masse der trockenen Luft (hier einzusetzen in g/kg).

Potentielle Äquivalenttemperatur

Die potentielle Äquivalenttemperatur $\Theta _{e}$ oder auch äquivalentpotentielle Temperatur ist so definiert, dass die Luft anschließend noch trockenadiabatisch vom Druck $p_{0}$, der dem Niveau von $T_{e}$ entspricht, auf 1000 hPa Druck gebracht wird:

${\Theta }_{e}=T_{e}\cdot \left({\frac {1000}{p_{0}}}\right)^{\frac {R_{d}}{c_{p}}}$

mit

• der Angabe für $p_{0}$ in hPa
• der individuellen Gaskonstante $R_{d}=287,05{\frac {J}{kg\cdot K}}$ von trockener Luft
• der spezifischen Wärmekapazität $c_{p}$ trockener Luft bei konstantem Druck (vgl. oben).

Die potentielle Äquivalenttemperatur ist ein Maß für die lokal in der Atmosphäre gespeicherte Energie.

Sie ist von der Pseudopotentiellen Temperatur zu unterscheiden, bei der nicht die Bedingung konstanten Drucks besteht.

Weblinks

• Deutscher Wetterdienst (Äquivalenttemperatur, PDF). Abgerufen am 11. August 2020.