دمای هم‌ارز

با دمای تعادل سیاره‌ای اشتباه نشود.

در علوم جوی، دمای هم‌ارز (انگلیسی: Equivalent temperature) دمای یک بسته هوا است که تمام بخار آب موجود در آن طی یک فرایند بی‌دررو (آدیاباتیک) استخراج و متراکم شده باشد.

هنگامی که اتمسفر زمین حاوی بخار آب است، میعان این رطوبت باعث آزاد شدن گرمای نهان می‌شود که این گرما بسته هوا را گرم می‌کند. دمای هم‌ارز، دمای نظری است که بسته هوا در صورت میعان کامل رطوبت خود و صرف تمام گرمای نهان آزادشده برای گرم‌کردن هوای خشک، به آن خواهد رسید.

محاسبه

یک تقریب متداول برای محاسبه دمای هم‌ارز ($T_{e}$) به صورت زیر بیان می‌شود:

$T_{e}\approx T+{\frac {L_{v}}{c_{p}}}r$

که در آن:

• $T$ دمای واقعی بسته هوا بر حسب کلوین یا سلسیوس
• $L_{v}$ گرمای نهان تبخیر (یا میعان) (تقریباً $2.5\times 10^{6}{\text{ J/kg}}$)
• $c_{p}$ ظرفیت گرمایی ویژه هوای خشک در فشار ثابت (تقریباً $1004{\text{ J/(kg}}\cdot {\text{K)}}$)
• $r$ نسبت آمیختگی بخار آب (جرم بخار آب به ازای جرم هوای خشک بر حسب ${\text{kg/kg}}$)

انواع

بسته به این‌که فرایند میعان و آزادسازی گرما چگونه انجام شود، دو تعریف اصلی برای دمای هم‌ارز وجود دارد:

1. دمای هم‌ارز هم‌فشار (Isobaric Equivalent Temperature): دمایی است که با فرض این‌که تمام بخار آب در فشار ثابت متراکم شده و گرمای نهان به همان بسته هوا منتقل شود، حاصل می‌گردد.
2. دمای هم‌ارز بی‌دررو (Adiabatic Equivalent Temperature): دمایی است که اگر یک بسته هوا به صورت بی‌دررو تا بالاترین نقطه صعود کند (به‌طوری که تمام بخار آب آن متراکم شده و از بسته خارج شود) و سپس به صورت بی‌درروی خشک به فشار اولیه خود بازگردانده شود، به دست می‌آید. این دما گاهی با نام دمای شبه‌هم‌ارز (Pseudo-equivalent temperature) نیز شناخته می‌شود.

جستارهای وابسته

• دمای پتانسیل
• دمای پتانسیل هم‌ارز
• دمای هوای تر