気象学における温位の定義と大気安定度の評価

温位（おんい、英語: potential temperature）とは、気圧

、温度

の空気塊を、基準気圧

に断熱変化させたときの温度のことである。

温位

は、以下の式によって表される。

ここで気体定数を

、定圧比熱を

とする。温位の概念はあらゆる成層流体に適用され、特に大気科学や海洋学において重要な物理量として頻繁に使用される。

大気の静的安定度と温位の高度変化

温位の高度方向（

方向）の変化は、大気の静的安定度を考察する上で極めて有用である。

気温変化が乾燥断熱減率に基づく状況を考える。このとき、温位

は一定であり、「大気は中立である」という。温位の微分について、以下の関係が成立する。

もし、高度が上昇するときに温位

が増加する場合、大気は安定であり、以下の条件が成立する。

一方、高度上昇時に温位

が減少するときは、大気は不安定であり、以下のようになる。

温位の保存式

大気運動における温位の時間変化は、熱力学の法則に基づいて次のように表される。