La energía estática húmeda es una variable termodinámica que describe el estado de una parcela de aire , y es similar a la temperatura potencial equivalente . [1] La energía estática húmeda es una combinación de la entalpía de una parcela debido a la energía interna de una parcela de aire y la energía necesaria para dejar espacio para ella, su energía potencial debido a su altura sobre la superficie y la energía latente debido al vapor de agua presente en el paquete de aire. Es una variable útil para investigar la atmósfera porque, como muchas otras variables similares, se conserva aproximadamente durante la adiabática .ascenso y descenso. [2]
donde C p es el calor específico a presión constante, T es la temperatura absoluta del aire , g es la constante gravitacional , z es la altura sobre la superficie, L v es el calor latente de vaporización y q es la humedad específica del vapor de agua . [3] [4] Tenga en cuenta que muchos textos usan la relación de mezcla r en lugar de la humedad específica q porque estos valores tienden a estar cerca (dentro de un pequeño porcentaje) en condiciones atmosféricas normales, pero esto es una aproximación y no es estrictamente correcto.
Mediante el estudio de los perfiles de energía estática húmeda, Herbert Riehl y Joanne Malkus determinaron en 1958 que las torres calientes , pequeños núcleos de convección de aproximadamente 5 kilómetros (3,1 millas) de ancho que se extienden desde la capa límite planetaria hasta la tropopausa , eran el mecanismo principal que transportaba energía de los trópicos a las latitudes medias. [5] Más recientemente, las simulaciones de modelos idealizados de los trópicos indican que el balance de energía estática húmeda está dominado por la advección , con un flujo de entrada poco profundo en los 2 kilómetros más bajos (6600 pies) de la atmósfera con un flujo de salida concentrado unos 10 kilómetros (33 000 pies) por encima la superficie.[6] La energía estática húmeda también se ha utilizado para estudiar la oscilación de Madden-Julian (MJO). Al igual que con los trópicos en su conjunto, el balance de energía estática húmeda en la MJO está dominado por la advección, pero también está influenciado por el componente impulsado por el viento del flujo de calor latente en la superficie. La relación entre el componente de advección y el componente de calor latente influye en el momento de la MJO. [7]