Карти баричної топографії, їх основні види та призначення

Просторовий розподіл атмосферного тиску постійно змінюється в часі, тобто змінюється розподіл ізобаричних поверхонь в атмосфері. Щоб слідкувати за змінами баричного, а також і термічного полів, на практиці служби погоди щоденно складають карти топографії ізобаричних поверхонь - карти баричної топографії.

На карту абсолютної баричної топографії наносять висоти певної ізобаричної поверхні над рівнем моря на різних станціях в певний момент часу, наприклад, для поверхні 500 гПа о 6 годині 1 лютого 2010 року. Точки з рівними висотами сполучають лініями рівних висот - ізогіпсами (абсолютними ізогіпсами). За ізогіпсами можна визначити розподіл тиску в тих шарах атмосфери, де розташована дана ізобарична поверхня.

На карту відносної баричної топографії наносять висоти певної ізобаричної поверхні, але відраховані не від рівня моря (як на картах абсолютної баричної топографії), а від нижчележачої ізобаричної поверхні. Наприклад, можна скласти карту висот поверхні 500 гПа над поверхнею 1000 гПа тощо. Такі висоти називаються відносними, а проведені за ними ізогіпси - відносні ізогіпси.

Відносна висота одної ізобаричної поверхні над іншою залежить від середньої температури повітря між цими двома поверхнями. Оскільки барична ступінь залежить від температури, то звідси випливає, що за розподілом на карті відносних висот можна визначити розподіл середніх температур в шарі повітря між двома ізобаричними поверхнями. Чим більша відносна висота, тим вища температура шару. Тому карти відносної топографії показують розподіл температури в атмосфері. Інколи кажуть, що карти абсолютної і відносної топографії разом складають термобаричне поле атмосфери.

Як правило, карти абсолютної баричної топографії складають для ізобаричних поверхонь 1000, 850, 700, 500, 300, 200, 100, 50 гПа.

Строго кажучи, на карти баричної топографії наносять не висоти ізобаричних поверхонь, а їх геопотенціали. Геопотенціалом (абсолютним) називається потенційна енергія одиниці маси в полі сили тяжіння. Іншими словами, геопотенціал ізобаричної поверхні в кожній її точці - це робота, яку необхідно витратити, щоб підняти одиницю маси від рівня моря у дану точку. За визначенням, геопотенціал в кожній точці атмосфери дорівнює Ф = gZ, де Z - висота точки над рівнем моря, g - прискорення вільного падіння.

Геопотенціал виражають в одиницях (геопотенціальних метрах), при яких він близький до висоти, вираженої в метрах (або, якщо бути точним, дорівнює їй на рівні моря на широті 45°). ТОму геопотенціал називають ще динамічною або геопотенціальною висотою. Відносний геопотенціал дорівнює різниці абсолютних потенціалів двох точок, що лежать на одній вертикалі.