Temperatura potencial equivalente
Compare parcelas de ar úmido numa só escala: ar a 300 K e 1000 hPa com 10 g/kg de vapor tem temperatura potencial equivalente de 331,127577766795 K. Inclui também a umidade e o nível de condensação. Grátis no seu navegador.
- Grátis
- Funciona no seu navegador
- Sem cadastro
- Seus dados não saem do seu aparelho
Executar grátis
Exemplo resolvido
- Criatividade
- 300
- Pressão
- 1.000
- Razão de mistura
- 0,01
- Temperatura (°C)
- 26,85 K
- Razão de mistura (g/kg)
- 10
- Pressão de vapor
- 15,8227848101
- Pressão seca
- 984,1772151899
A temperatura potencial equivalente, frequentemente escrita theta-e ou θe, é a temperatura que um parcela de ar úmido atingiria se todo o seu vapor de água se condensasse por um processo adiabático úmido e, em seguida, a parcela fosse levada de forma adiabática seca até uma pressão de referência padrão. Previsores e estudantes usam θe para comparar parcelas em diferentes altitudes, esboçar ideias de energia potencial convectiva disponível e diagnosticar línguas quentes e úmidas que alimentam tempestades. Esta calculadora de temperatura potencial equivalente implementa a aproximação analítica de Bolton 1980, amplamente citada: aceita temperatura absoluta em kelvin, pressão de estação ou de parcela em hectopascais e razão de mistura de vapor de água em quilogramas por quilograma de ar seco, e devolve θe em kelvin junto com a pressão de vapor, a umidade relativa, a temperatura do nível de condensação por elevação e a temperatura potencial seca intermediária da parcela elevada.
O que a temperatura potencial equivalente mede e por que se usa a fórmula de Bolton
A temperatura potencial sozinha remove o efeito da mudança de pressão adiabática seca, de modo que duas parcelas secas possam ser comparadas em igualdade de condições. O ar úmido carrega calor latente liberado quando o vapor condensa, por isso é necessária uma segunda quantidade conservada quando a condensação importa. A temperatura potencial equivalente incorpora essa contribuição de calor latente em um único número na escala Kelvin: um θe maior significa uma parcela mais quente e/ou mais úmida no sentido relevante para a convecção profunda.
O artigo de Bolton de 1980 na Monthly Weather Review ofereceu um caminho algébrico compacto que evita a integração adiabática úmida iterativa na análise rotineira. Os passos usados aqui seguem essa tradição. Primeiro a pressão de vapor é recuperada a partir da razão de mistura com e igual a p vezes r sobre epsilon mais r, onde epsilon é cerca de 0.622.
A pressão de vapor de saturação na temperatura absoluta dada usa a fórmula exponencial de Bolton em Celsius. A umidade relativa é e sobre es. A temperatura do nível de condensação por elevação TL é então obtida da forma fechada de Bolton envolvendo o logaritmo da umidade relativa.
Uma temperatura potencial seca da parcela elevada na pressão de ar seco p menos e é elevada a um expoente escalado por kappa que depende fracamente da razão de mistura em gramas por quilograma. Por fim θe multiplica essa temperatura potencial intermediária por uma exponencial de uma função linear de um sobre TL vezes a razão de mistura. Quando a razão de mistura é exatamente zero os termos úmidos desaparecem e θe se reduz à temperatura potencial ordinária T vezes mil sobre p elevado a kappa.
Contrato de entrada, unidades, formato da resposta e comportamento de erro
A temperatura absoluta deve ser estritamente positiva: zero ou kelvin negativos são rejeitados porque as fórmulas termodinâmicas não estão definidas para temperatura absoluta não positiva. A pressão deve ser igualmente estritamente positiva. A razão de mistura deve ser não negativa; um conteúdo de umidade negativo não é físico e é rejeitado.
Se a pressão de vapor implícita pela razão de mistura atinge ou excede a pressão total, a solicitação falha em vez de inventar uma pressão de ar seco negativa. Exemplo: trezentos kelvin a mil hectopascais com 0.01 kg/kg de umidade produzem um θe várias dezenas de kelvin acima da temperatura potencial seca, como esperado para uma parcela de camada limite tropical úmida.
Onde a temperatura potencial equivalente ajuda
Laboratórios sinóticos e de mesoescala precisam de um oráculo determinístico de θe para que os alunos verifiquem cálculos manuais de proxies de flutuabilidade de parcela sem divergências de arredondamento em planilhas. Cadernos de pesquisa que reprocessam sondagens arquivadas muitas vezes querem especificamente a aproximação de Bolton para comparação com artigos históricos em vez de um integrador completo iterativo de CAPE.
Mantenha a temperatura em kelvin, a pressão em hPa e a razão de mistura não negativa em kg/kg, fixe as saídas arredondadas em kelvin nos testes e você obtém temperaturas potenciais equivalentes de Bolton reproduzíveis para cursos, documentação e automação sem montar uma pilha de computação meteorológica própria.
Casos de uso
Análise convectiva e comparação de parcelas
Calcule θe de Bolton a partir de T, p e da razão de mistura para comparar parcelas úmidas e destacar ar de alto θe que alimenta tempestades.
Tarefas de sondagem e oráculos de laboratório
Ofereça aos alunos uma verificação determinística de temperatura potencial equivalente em relação aos passos de Bolton do livro, sem deriva de planilha.
Reanálise de arquivos e painéis operacionais
Avalie em lote níveis de estação ou de modelo para colunas de θe em cadernos de pesquisa e telas operacionais de retorno de umidade.
Perguntas frequentes
Como calculo a temperatura potencial equivalente com esta ferramenta?
Envie temperatura absoluta em kelvin, pressão em hPa e razão de mistura de vapor de água em kg/kg.
Quais unidades devo usar para temperatura, pressão e razão de mistura?
A temperatura deve ser kelvin absoluto (some 273.15 ao Celsius). A pressão é em hectopascais (milibares).
Por que temperatura ou pressão não positivas são rejeitadas?
Temperatura absoluta e pressão devem ser positivas para as fórmulas termodinâmicas de temperatura potencial.
O que acontece quando a razão de mistura é zero?
Os termos exponenciais úmidos desaparecem e θe coincide com a temperatura potencial seca ordinária T·(1000/p)^0.2854, ainda devolvida em kelvin.
O que significa uma temperatura potencial equivalente mais alta?
Uma parcela mais quente ou mais úmida no sentido que importa para a convecção profunda. Meteorologistas acompanham línguas de ar com θe alta que alimentam tempestades e comparam parcelas de alturas diferentes numa só escala.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"temperature":300,"pressure":1000,"mixing_ratio":0.01}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"temperature": 300,
"pressure": 1000,
"mixing_ratio": 0.01
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"temperature": 300,
"pressure": 1000,
"mixing_ratio": 0.01
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"temperature":300,"pressure":1000,"mixing_ratio":0.01}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"temperature":300,"pressure":1000,"mixing_ratio":0.01}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"temperature": 300,
"pressure": 1000,
"mixing_ratio": 0.01
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.equivalent_potential_temperature",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Temperatura absoluta ou pressão não positivas são rejeitadas com invalid_input para que a automação nunca emita em silêncio um valor Kelvin sem sentido.
O que a temperatura potencial equivalente mede e por que se usa a fórmula de Bolton
Este endpoint devolve esses intermediários para que cadernos didáticos mostrem o pipeline e não apenas um número de caixa-preta.
Contrato de entrada, unidades, formato da resposta e comportamento de erro
Envie por POST um objeto JSON com três números finitos obrigatórios. temperature é a temperatura absoluta do ar T em kelvin; converta de Celsius com T_K igual a T_C mais 273.15 antes de chamar se os dados de origem estiverem em graus. pressure é a pressão total p em hectopascais (milibares) — converta pascais dividindo por cem. mixing_ratio é a razão de mistura de vapor de água r em quilogramas de vapor por quilograma de ar seco; dez gramas por quilograma são 0.01 kg/kg. Cada campo pode chegar como número JSON ou como string numérica; valores ausentes, em branco ou não finitos falham com invalid_input nomeando o campo. Em caso de sucesso o corpo ecoa temperature, temperature_c, pressure e mixing_ratio arredondados; informa vapor_pressure e dry_pressure em hPa; relative_humidity como fração; lcl_temperature e theta_dl em kelvin; e equivalent_potential_temperature em kelvin sob unit K. formula e equation recolocam a identidade de Bolton para exibição, e steps percorre a substituição para interfaces didáticas. Validação falha não é cobrada; chamadas analíticas bem-sucedidas usam o preço base publicado US$ 0,002 sem tokens de modelo e sem rede de saída.
Onde uma API de temperatura potencial equivalente agrega valor
Briefings de gestão de emergências e ferramentas de meteorologia de transmissão às vezes plotam θe de superfície para destacar o retorno de umidade à frente de tempo severo; uma API de análise pequena pode preencher essa coluna sem enviar uma biblioteca completa de sondagens a cada worker na borda. Como a implementação é parse puro de nível A, cada chamada bem-sucedida custa US$ 0,002 sem latência de IA.
Perguntas técnicas
Quanto custa a calculadora de temperatura potencial equivalente?
A ferramenta do navegador é gratuita. Solicitações API usam saldo pré-pago do KIT a US$ 0,002 por chamada bem-sucedida; entrada inválida não é cobrada.