Geopotensiell høyde

Geopotensiell høyde er et vertikalt mål på høyden over gjennomsnittlig havnivå der en bruker variasjonen av gravitasjonen med breddegrad og høyde i stedet for geometrisk høyde som er høyden i meter over havet. Vanligvis bruker man geopotensiell høyde om høyden mellom overflaten og opp til et visst trykknivå. 

I den geometriske høyden  er geopotensialet definert som 

der  er tyngdeaksellerasjonen,  er breddegraden og  den geometriske høyden. 

Altså er dette den potensielle energien per masse i dette nivået. Den geopotensielle høyden er

 

der  er standard tyngdeaksellerasjon ved gjennomsnittlig havnivå. 

Meteorologer bruker ofte den geopotensielle høyden i stedet for geometrisk høyde, fordi de analytiske utregningene ofte blir enklere. For eksempel kan de primitive ligningene, som numeriske værmodeller løser, uttrykkes lettere ved å bruke geopotensiell høyde i stedet for geometrisk høyde. Ved å bruke geopotensiell høyde fjerner man sentrifugalkrefter og lufttetthet (som er vanskeleg å måle) i ligningene. 

Et plott av geopotensiell høyde for et enkelt trykknivå viser tråg og rygger, høytrykk og lavtrykk. Den geopotensielle tykkelsen mellom to trykknivå – for eksempel forskjellen i den geopotensielle høyden mellom 850 hPa og 1000 hPa – er proporsjonal til den gjennomsnittlige virtuelle temperaturen i laget. Man kan bruke geopotensielle høydekoter til å regne ut den geostrofiske vinden, som er sterkere der kotene ligger nærmere. 

Atmosfærisk dynamikk

de:Geopotentielle Höhe