
Высота поверхности давления над средним уровнем моря с поправкой на силу тяжести, используемая для представления циркуляции атмосферы и её температурной структуры.Геопотенциальная высота — это мера высоты поверхности постоянного давления в атмосфере, выраженная не в обычных метрах, а в единицах, учитывающих изменение силы тяжести с высотой и широтой. По сути, она показывает, насколько высоко нужно подняться, чтобы достичь заданного уровня давления, но с поправкой, благодаря которой число непосредственно отражает потенциальную энергию единицы массы на этой высоте. Метеорологи используют её как фундаментальный инструмент для картирования крупномасштабной структуры атмосферы, поскольку на поверхности постоянного давления геопотенциальная высота выявляет распределение температуры и картину ветровых течений.
Концепция оформилась в начале XX века, когда метеорология перешла к анализу в координатах давления. Вильгельм Бьеркнес и его школа в Норвегии около 1910 года стали пионерами использования поверхностей давления для анализа погоды, а геопотенциальная высота стала стандартной с появлением высотных зондирований в 1930–1940-х годах.
Атмосфера с высотой становится разреженнее, поэтому давление убывает с высотой. Поверхность давления, например уровень 500 гПа, — это воображаемая поверхность, где давление всюду одинаково. Геопотенциальная высота — это высота этой поверхности над средним уровнем моря, но с поправкой на то, что сила тяжести чуть слабее на экваторе и на больших высотах. Поправка обеспечивает пропорциональность высоты потенциальной энергии гравитационного поля, приходящейся на единицу массы. На практике более тёплые столбы воздуха расширяются, приподнимая поверхности давления, поэтому большие геопотенциальные высоты указывают на тёплый воздух, а малые — на холодный. Градиент геопотенциальной высоты на поверхности давления напрямую связан со скоростью ветра через геострофический баланс, что делает его ключевым диагностическим параметром для погодных систем.
Карты геопотенциальной высоты — это основные карты, используемые в прогнозировании погоды для выявления ложбин, гребней и струйных течений; они также применяются для отслеживания полярного вихря и изучения климатической изменчивости, такой как Северо-Атлантическое колебание.
На карте уровня 500 гПа разница примерно в 60 метров геопотенциальной высоты соответствует разнице температуры около 1 градуса Цельсия в нижележащем слое — эмпирическое правило, которым синоптики пользуются ежедневно.







