Во атмосферската термодинамика, **виртуелната температура** ( {\displaystyle T\_{v}} ) на флуиден дел е температурата на која теоретскиот дел со сув воздух би имала вкупен притисок и густина еднаква на влажниот флуиден дел.  Виртуелната температура на незаситениот влажен воздух е секогаш поголема од апсолутната температура на воздухот, бидејќи постоењето на суспендирани облаци ја намалува виртуелната температура.

Виртуелниот температурен ефект е познат и како ефект на пловност на пареа.  Опишано е дека ја зголемува топлинската емисија на Земјата со загревање на тропската атмосфера.

Вовед
-----

### Опис

Во атмосферските термодинамички процеси, често е корисно да се претпостави дека флуидните делови се однесуваат приближно адијабатски и приближно идеално. Специфичната гасна константа за стандардизирана маса од еден килограм одреден гас е променлива и математички е опишана како

{\displaystyle R\_{x}={\frac {R^{\*}}{M\_{x}}},}
каде {\displaystyle R^{\*}} е константата на моларниот гас и {\displaystyle M\_{x}} е привидната моларна маса на гас {\displaystyle x} во килограми по мол. Очигледната моларна маса на теоретски влажна парцела во атмосферата на Земјата може да се дефинира во компонентите на водена пареа и сув воздух како

{\displaystyle M\_{\text{air}}={\frac {e}{p}}M\_{v}+{\frac {p\_{d}}{p}}M\_{d},}
каде {\displaystyle e} делумен притисок на водата, {\displaystyle p\_{d}} притисок на сув воздух и {\displaystyle M\_{v}} и {\displaystyle M\_{d}} што ги претставува моларните маси на водена пареа и сув воздух соодветно. Вкупниот притисок {\displaystyle p} е опишан со Далтоновиот закон за парцијални притисоци :

{\displaystyle p=p\_{d}+e.}
### Цел

Наместо да се вршат овие пресметки, погодно е да се скалира друга количина во рамките на идеалниот закон за гас за да се изедначат притисокот и густината на сува флуиден дел со влажен флуиден дел. Единствената променлива количина на идеалниот закон за гас, независно од густината и притисокот е температурата. Оваа намалена количина е позната како виртуелна температура и овозможува користење на равенката на состојбата на сув воздух за влажен воздух.

Изведување
----------

На пример, за флуиден дел со влажен воздух што содржи маси {\displaystyle m\_{d}} и {\displaystyle m\_{v}} сув воздух и водена пареа во даден волумен {\displaystyle V}. Густината е дадена со

{\displaystyle \rho ={\frac {m\_{d}+m\_{v}}{V}}=\rho \_{d}+\rho \_{v},}
каде {\displaystyle \rho \_{d}} и {\displaystyle \rho \_{v}} се густините што би ги имале сувиот воздух и водената пареа соодветно кога го зафаќаат волуменот на флуидниот дел. Преуредувањето на стандардната равенка за идеален гас со овие променливи дава

{\displaystyle e=\rho \_{v}R\_{v}T} и {\displaystyle p\_{d}=\rho \_{d}R\_{d}T.}
Решавањето на густините во секоја равенка и комбинирањето со законот за делумни притисоци дава

{\displaystyle \rho ={\frac {p-e}{R\_{d}T}}+{\frac {e}{R\_{v}T}}.}
Потоа, решавање за {\displaystyle p} и користење {\displaystyle \epsilon ={\tfrac {R\_{d}}{R\_{v}}}={\tfrac {M\_{v}}{M\_{d}}}} е приближно 0,622 во Земјината атмосферата:

{\displaystyle p=\rho R\_{d}T\_{v},}
каде што виртуелната температура {\displaystyle T\_{v}} е

{\displaystyle T\_{v}={\frac {T}{1-{\frac {e}{p}}(1-\epsilon )}}.}
Сега се добива нелинеарен скалар за температура зависен чисто од вредноста без единица {\displaystyle e/p}, овозможувајќи различни количини на водена пареа во воздушниот флуиден дел. Оваа виртуелна температура {\displaystyle T\_{v}} во единици на келвин може да се користи беспрекорно во која било термодинамичка равенка што го бара тоа.

Употреба
--------

Виртуелната температура се користи за приспособување на сондажите на CAPE за проценка на достапната конвективна потенцијална енергија од дијаграмите на skew-T log-P. Грешките поврзани со игнорирањето на виртуелната корекција на температурата за помали CAPE вредности може да бидат доста значајни.

Наводи
------

1. ↑  Bailey, Desmond T. (February 2000) [June 1987]. „Upper-air Monitoring" (PDF). *Meteorological Monitoring Guidance for Regulatory Modeling Applications*. John Irwin. Research Triangle Park, NC: United States Environmental Protection Agency. стр. 9–14. EPA-454/R-99-005.
2. ↑  „Cold air rises—what that means for Earth's climate". *phys.org* (англиски). Посетено на 2020-07-10.
3. ↑  Yang, Da; Seidel, Seth D. (2020-04-01). „The Incredible Lightness of Water Vapor". *Journal of Climate* (англиски). **33** (7): 2841–2851. Bibcode:2020JCli...33.2841Y. doi:10.1175/JCLI-D-19-0260.1. ISSN 0894-8755.
4. ↑  Seidel, Seth D.; Yang, Da (2020-05-01). „The lightness of water vapor helps to stabilize tropical climate". *Science Advances* (англиски). **6** (19): eaba1951. Bibcode:2020SciA....6.1951S. doi:10.1126/sciadv.aba1951. ISSN 2375-2548. PMC 7202867. PMID 32494724.
5. ↑  „AMS Glossary". American Meteorological Society. Посетено на 2014-06-30.
6. ↑  Doswell, Charles A.; Rasmussen, Erik N. (1994). „The Effect of Neglecting the Virtual Temperature Correction on CAPE Calculations". *Weather and Forecasting*. **9** (4): 625–629. Bibcode:1994WtFor...9..625D. doi:10.1175/1520-0434(1994)009<0625:TEONTV>2.0.CO;2.