Termodinamikai diagram

A légköri állapothatározók (pl. nedvesség, hõmérséklet) vertikális elrendezésére általában derékszögû koordinátarendszerben értelmezett diagramokat használunk. A diagramok x tengelyét valamely állapothatározó (pl. hõmérséklet, nyomás, vagy ezek valamely függvénye), mint független változó feszíti ki. Az y tengelyt általában a magassághoz köthetõ vagy a magasságnak egyértelmûen megfeleltethetõ mennyiség adja. A diagramon az állandó hõmérsékletû, állandó keverési arányú (lásd még keverési arány), állandó potenciális hõmérsékletû (lásd még potenciális hõmérséklet), állandó ekvivalens potenciális hõmérsékletû (lásd még ekvivalens potenciális hõmérséklet) görbéket szokás felrajzolni. Ezen görbék alakját, elhelyezkedését a különféle termodinamikai összefüggések adott koordinátarendszerben érvényes alakja határozza meg. Az állandó hõmérsékletû görbét izotermának, az állandó keverési arányú görbét izogramnak, az állandó potenciális hõmérsékletû görbét száraz adiabatának, az állandó ekvivalens potenciális hõmérsékletû görbét pszeudo-nedves vagy röviden nedves adiabatának nevezzük.
Az effajta diagramok fõként a konvekció (lásd konvekció) illetve a konvekciót befolyásoló légköri instabilitás (lásd légköri instabilitás) tanulmányozására alkalmasak a különféle paraméterek, leginkább a hõmérséklet illetve a harmatpont (lásd harmatpont) vertikális profiljának ismeretében. Ezen profilt általában egy magaslégköri szondázás, más néven felszállás mérései szolgáltatják. A szondázás alapján be tudjuk rajzolni a diagramon a légkör, a hõmérséklet, illetve a harmatpont változását a magasság függvényében (ne feledjük, a diagram z tengelye a magasság egyértelmû függvénye). Az így kapott profil ad képet az adott szondázási pont felett a hõmérsékleti illetve nedvességi rétegzettségrõl.
Ezek után megrajzolhatjuk azt a görbét is, amit egy, a felszínrõl induló egyedi légelem képviselne a diagramon. Ekkor kapjuk meg az ún. termodinamikai útvonalat. A termodinamikai útvonal és a szondázás által nyert profil egymáshoz való viszonya ad képet az esetleges konvekció erõsségérõl, az azt elõsegítõ illetve gátló tényezõkrõl, a légköri instabilitásról.
A fent felvázolt diagramoknak egy speciális fajtája az ún. termodinamikai diagram, ahol is a profil hõmérsékleti görbéje, illetve a termodinamikai útvonal görbéje által bezárt terület arányos a munkavégzéssel (azaz mennyi munkát végez a környezet az emelkedõ légrészen, illetve a légrésznek mennyi munkát kell végeznie a környezettel szemben). A termodinamikai diagram ezáltal alkalmas a konvekció során felszabaduló energiát, a konvekció erõsségét jellemzõ CAPE (lásd még CAPE) közvetlen becslésére, emellett képet kaphatunk a feláramlást gátló tényezõkrõl is, úgymint inverzió (lásd inverzió), a CIN nagysága de kiszámíthatunk segítségével több más labilitási paramétert is (pl. Lifted Index, SSI, K index stb.).
A leggyakrabban használt termodinamikai diagramok az emagram illetve a skew-T diagram (de pl. a Stüve-gram nem ~).
A ~ egy speciális fajtája az ún. pszeudo-temp, amikor is a légkör profilját elõrejelzett, modellezett értékek adják.