상당온위

요약 공기덩어리에 포함되어 있는 수증기를 모두 응결시켜서 잠열을 방출했을 때, 해당 공기덩어리가 1,000hPa에서 가지게 되는 온도를 말한다.

보존성이 좋은 기상요소로, 구름덩어리가 강수에 의해 응결된 물을 상실하는 위단열과정(僞斷熱過程, pseudoadiabatic process)에서도 보존된다. 주로 영어의 앞글자인 e를 이용하여, θe로 표현한다. 상당온위의 연직경도는 대기의 안정도를 판단하고, (惡氣象)을 예측하는 데 유용하다.

산출 방법

먼저, 공기덩어리를 강제로 상승시켜 포화에 이르게 하고, 포화 상태에서 계속 상승시킨다. 상승된 공기덩어리에 포함된 수증기는 응결되고, 강수로 공기덩어리에서 제거된다. 수증기가 응결해 액화되는 과정에서 잠열이 방출되어 공기덩어리는 높은 에너지를 가지게 된다. 이후 수증기를 모두 잃은 공기덩어리를 건조단열적으로 하강시켜, 1,000hPa에 도달했을 때의 온도가 상당온위가 된다.

온위와 상당온위

수증기를 함유한 임의의 공기덩어리의 상당온위가 온위보다 훨씬 높은 이유는 다음과 같다. 공기덩어리는 초기 위치에서 포화고도까지는 건조단열적으로 상승하고, 포화고도 이상의 고도에서 대기 정상까지는 위단열적으로 상승하며 강수를 통해 수증기를 잃는다. 이때, 공기덩어리의 온도는 -5℃/km의 포화단열감률에 따라 감소한다. 수증기를 모두 잃은 후에는 대기 정상에서 1,000hPa 고도까지 10℃/km의 에 따라 하강하며, 온위보다 높은 상당온위를 얻는다.