位勢(shì)米
概述
等高線(xiàn)的數(shù)值是高度單位，但不是幾何高度，而是位勢(shì)高度。所謂位勢(shì)高度，就是把單位質(zhì)量的物體從海平面上升到某高度時(shí)克服重力所作的功來(lái)表示的高度，其單位是位勢(shì)米。我國(guó)從1950年1月1日開(kāi)始使用位勢(shì)米這個(gè)高度單位。現(xiàn)在廣播電臺(tái)所說(shuō)的500hPa(百帕)等壓面的位勢(shì)高度是指500hPa等壓面距海平面的位勢(shì)。500hPa高度為什么不用幾何高度，而用位勢(shì)高度表示？這是因?yàn)樘鞖鈱W(xué)理論主要是建立在流體力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)上的，用位勢(shì)高度表示在計(jì)算上有很多方便。其實(shí)，幾何高度Z和位勢(shì)高度h在數(shù)值上相差不大，但概念上完全不同，一個(gè)是長(zhǎng)度單位，一個(gè)是能量單位。
1位勢(shì)米：當(dāng)重力加速度g=9.8米/秒2時(shí)，使單位質(zhì)量物體抬升1米的高度克服重力所消耗的功。在米、公斤、秒制中： 1位勢(shì)米=mgh＝1公斤×9.8米/秒2×1米=9.8焦耳 (1位勢(shì)什米=10位勢(shì)米)
上述位勢(shì)米條件是在45°緯度海平面處。但重力加速度g是隨高度和緯度而變化的：重力加速度在上升10千米大約減小0.03米/秒2。下表是重力加速度g在不同緯度海平面的變化：
緯度 90°（極地） 45° 0°（赤道）
G(米/秒2) 9.83 9.8 9.78
因此：g<9.8米/秒2時(shí)，完成1位勢(shì)米的功抬升高度>1幾何米。(在緯度低于45°的低緯地區(qū)，位勢(shì)米大于幾何米)
g=9.8米/秒2時(shí)，完成1位勢(shì)米的功抬升高度相當(dāng)于1幾何米。(位勢(shì)米＝幾何米)
g>9.8/米/秒2時(shí)，完成1位勢(shì)米的功抬升高度<1幾何米。(在高緯度地區(qū)位勢(shì)米小于幾何米)
位勢(shì)米H和幾何米Z之關(guān)系：
∵1位勢(shì)米＝9.8焦耳，
∴單位質(zhì)量物質(zhì)在任意緯度抬升意高度時(shí)，則為：
9.8*H=g*z
H=g*z/9.8
由上式可看出：以位勢(shì)米為單位的位勢(shì)高度和以米為單位的幾何高度意義完全不同，前者是能量的一種單位，后者僅為高度單位。在數(shù)值上雖有差別，但差別很小，可忽略不計(jì)。
