La température potentielle est une valeur théorique utilisée en météorologie ou en prévision météorologique, et en océanographie ou en étude des océans. Cette valeur, appelée thêta en météorologie, est la température qu’aurait une masse d’air si elle était portée à une pression standard. L’importance d’utiliser une température standard est que l’air se refroidit à des altitudes plus élevées et les océans à de plus grandes profondeurs, ce qui rend difficile la comparaison directe de différentes masses d’air ou d’eau.
Une équation utilisée pour définir la température potentielle dans l’air est connue sous le nom d’équation de Poisson. Une pression standard de 29.97 pouces de mercure (1000 millibars) est utilisée dans un calcul pour convertir la température réelle. Cette équation porte le nom de Siméon Denis Poisson, un mathématicien et physicien français qui l’a développée. Le calcul suppose qu’aucune chaleur ou masse n’est ajoutée ou supprimée pendant la conversion de pression, une hypothèse appelée changement de pression adiabatique.
Les météorologues observent les masses d’air lorsqu’elles se déplacent autour de la terre et tentent de déterminer les effets qui se produiront au fil du temps. L’air se refroidit en montant et se réchauffe en descendant. Par conséquent, la comparaison des températures réelles à différents points peut entraîner des erreurs dans les prévisions météorologiques. La température potentielle suppose que toutes les masses d’air sont à la même pression et que le caractère ou la composition de la masse d’air ne change pas lorsqu’elle se déplace.
Cet effet est également important pour une seule masse d’air. Au fur et à mesure que les masses d’air circulent, elles peuvent rencontrer des montagnes ou des terrains changeants. Si une masse d’air s’élève et se refroidit, la température réelle de l’air sera plus basse. La température potentielle ignore ce fait et examine la masse d’air à la pression standard pour déterminer si les caractéristiques de la masse d’air changent.
Le taux de déchéance est le terme pour le changement de température qui se produit lorsque l’altitude augmente. Le taux de lapsus standard dans l’air stable peut être estimé à environ 3.5 degrés F (environ 2 degrés C) par 1000 pieds (300 mètres) d’altitude. L’air instable, comme les zones de basse pression avec des tempêtes ou les fronts froids et chauds, crée des conditions atmosphériques où le taux de lapsus ne peut pas être utilisé pour les estimations de température. La température potentielle peut être utilisée pour normaliser ces masses d’air à une seule pression, ce qui permet de faire des comparaisons.
Une considération importante lors de l’utilisation de ce calcul est le point de rosée de la masse d’air. La parcelle d’air considérée doit être de l’air non saturé, ou de l’air qui n’est pas à son point de rosée. Ceci est important car le calcul suppose qu’aucune masse ou énergie n’entre ou ne sort de l’échantillon d’air. Un air saturé peut créer de la pluie, ce qui est une perte de masse qui rendra ce calcul inutilisable.