La temperatura potencial es un valor teórico utilizado en meteorología o predicción meteorológica, y en oceanografía o estudio de los océanos. Este valor, llamado theta en meteorología, es la temperatura que tendría una masa de aire si se llevara a una presión estándar. La importancia de utilizar una temperatura estándar es que el aire se enfría a mayor altitud y los océanos a mayor profundidad, lo que dificulta la comparación directa de diferentes masas de aire o agua.
Una ecuación utilizada para definir la temperatura potencial en el aire se conoce como ecuación de Poisson. La presión estándar de 29.97 pulgadas de mercurio (1000 milibares) se utiliza en un cálculo para convertir la temperatura real. Esta ecuación lleva el nombre de Simeon Denis Poisson, un matemático y físico francés que la desarrolló. El cálculo asume que no se agrega o elimina calor o masa durante la conversión de presión, un supuesto llamado cambio de presión adiabático.
Los meteorólogos observan las masas de aire a medida que se mueven alrededor de la tierra e intentan determinar qué efectos ocurrirán con el tiempo. El aire se enfría a medida que sube y se calienta a medida que cae, por lo que comparar las temperaturas reales en diferentes puntos puede generar errores en las previsiones meteorológicas. La temperatura potencial supone que todas las masas de aire están a la misma presión y el carácter o composición de la masa de aire no cambia a medida que se mueve.
Este efecto también es importante para observar una sola masa de aire. A medida que circulan las masas de aire, pueden encontrar montañas o terrenos cambiantes. Si una masa de aire se eleva y se enfría, la temperatura real del aire será menor. La temperatura potencial ignora este hecho y observa la masa de aire a la presión estándar para determinar si las características de la masa de aire están cambiando.
La tasa de lapso es el término para el cambio de temperatura que se produce a medida que aumenta la altitud. La tasa de lapso estándar en aire estable se puede estimar en alrededor de 3.5 grados F (alrededor de 2 grados C) por cada 1000 pies (300 metros) de altitud. El aire inestable, como las áreas de baja presión con tormentas o los frentes fríos y cálidos, crean condiciones atmosféricas en las que la tasa de caída no se puede utilizar para las estimaciones de temperatura. La temperatura potencial se puede utilizar para estandarizar estas masas de aire a una sola presión, lo que permite realizar comparaciones.
Una consideración importante al utilizar este cálculo es el punto de rocío de la masa de aire. La porción de aire que se considera debe ser aire insaturado o aire que no esté en su punto de rocío. Esto es importante porque el cálculo asume que no entra ni sale masa o energía de la muestra de aire. El aire saturado puede generar lluvia, que es una pérdida de masa que inutilizará este cálculo.