L'émagramme a été inventé en 1884 de H. Hertz. Il décrit la température et l'humidité de l'air dans la fonction de la hauteur sur la terre ou le niveau de la mer. L'humidité n'est pas représentée comme humidité relative ou absolue, mais comme température de condensation, c.-à-d. comme cette température, à laquelle l'humidité relative serait 100%. Par conséquent, la température de condensation n'est jamais plus grande que la vraie température. De cette façon, on peut toujours sûrement différencier ces deux lignes principales dans l'émagramme, aussi lorsqu'ils ne portent pas (comme ici) des couleurs différentes.
Entre-temps, beaucoup d'autres de tels diagrammes ont été inventés, par exemple en 1923 le Tephigramme de N. Shaw, en 1927 le Stueve-diagramme de G. Stueve, en 1935 le Aerogramme d' A. Refsdal, en 1945 le Pastagramme de J.C. Bellamy et en 1947 le SkewT/LogP-Diagramme de N. Herlofson. Le dernier domine aujourd'hui, et il est souvent appelé émagramme aussi. Son nom correct décrit où il se différencie du émagramme:
LogP signifie que comme ordonnée, ce n'est pas la hauteur qui est chargée, mais le logarithme LogP de la pression P de l'air. SkewT signifié que comme abscisse, ce n'est pas la température T qui est chargée, mais une combinaison linéaire de LogP et de T. Comme conséquence les isothermes, c.-à-d. les places de même température, sont des lignes droites pas verticales, mais obliques (skew = oblique). Cette complication est le prix pour que la même énergie de l'air corresponde à la même surface dans le diagramme. Cela facilite l'interprétation du diagramme avec les 5 lignes auxiliaires suivantes, qui ne dépendent pas (comme les lignes principales) des données actuelles:
1. Isobares: lignes droites horizontales comme places de même pression de l'air, souvent marqués en hPa.
2. Isothermes: lignes droites, enclinées à gauche, comme places de même température, souvent marqués en degrés Celsius.
3. Isohumes: lignes droites, enclinées à gauche plus fortement que les isothermes (ou même vers la droite) comme places de la même humidité absolue de l'air, souvent marqués en g d'eau par kg d'air. Cependant l'humidité relative de l'air est 100%.
4. Adiabates secs: courbes, enclinées vers la droite, qui décrivent l'état des bulles d'air, montant ou descendant sans se mélanger avec l'air ambiante, et d'une humidité relative qui reste plus petite que 100%. Adiabates sont souvent marqués avec la température en degrés Celsius ou Kelvin de la bulle correspondante avec la pression de l'air 1000 hPa.
5. Adiabates humides: courbes, enclinées vers la droite plus fortement que les Adiabates secs, qui décrivent l'état des bulles, montant sans se mélanger avec l'air ambiante, et d'une humidité relative qui reste toujours à 100%, parce que l'humidité excédentaire condense tout de suite. Adiabates sont souvent marqués avec la température en degrés Celsius ou Kelvin de la bulle correspondante avec la pression de l'air 1000 hPa.
Une bulle monte ou descend si sa température est plus grande ou plus petite que celle de l'air ambiante. La base du nuage cumulus se trouve au lieu où l'isohume et l'adiabate sec correspondentes se coupent. À partir de là, la bulle monte le long de sa adiabate humide. Une bulle d'air chaud vient souvent de la proximité du sol. Alors, son isohume ou son adiabate sec commencent également à la pression de l'air du sol et à la température de condensation ou à la vraie température correspondants.
Grossièrement dit: Nous pouvons attendre d'autant plus une bonne thermique, que le soleil chauffe plus fortement le sol (et donc la couche d'air proche de la surface) et que la ligne principale de la température est moins enclinée vers la droite en comparaison des adiabates. En dehors des cumulis l'adiabate sec est juste, et dans les cumulis c'est l'adiabate humide. (Toutefois précaution: le vol libre dans la cuisine de diable d'un cumulus est trop dangereux et par conséquent interdit.)
Question de théorie de physique: Si une bulle a précisément la même température comme son air ambiante et une température de condensation plus élevée, elle monte alors ou elle descend? Réponse: Elle monte, parce que le poids moléculaire de l'eau est plus petit que celui de l'azote et de l'oxygène.
Les émagrammes sont complétés souvent à leur droite avec des flèches de vent. Ceux-ci sont toutefois représentés sans pointe comme tête, mais avec une plume à la queue. Ce n'est pas la longueur de la flèche qui représente la vitesse de l'air, mais le nombre des lignes de la plume à la queue. La flèche de vent vaut pour la place à laquelle sa tête se trouve.
L'exemple ci-dessus est un SkewT/LogP-diagramme comme prognostic du modèle de temps AVN111 de NOAA, valable le 13 juin 2002 pour 09h00 temps local à Londres et ainsi 11h00 temps local à Zurich (avec la largeur géographique 47.5 degrés et la longueur géographique 8.6 degrés), extrapolé autour de 15 heures (ce qui signifie que des mesures qui sont entrées au modèle après 18h00 temps local à Londres le 12 juin 2002 n'ont plus influencé ce diagramme). Les vents tournent de sud-ouest au sol à nord-ouest dans la hauteur. Les couleurs dans le texte correspondent à ceux dans ce diagramme.
