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标题: 大气压与海拔的换算,便于理解高度的测算 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2016-12-23 10:48

作者: hawk_sea 标题: 大气压与海拔的换算,便于理解高度的测算

大气压力与海拔高度怎么转换
标准大气压强 Po= Pa= cmHg= mmHg

Po=1.01325×10^5 Pa=76cmHg=760mmHg

一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映：大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系
任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。据实测，在地面层中，高度每升100m，气压平均降低12.7hPa，在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系，一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程
假使大气相对于地面处于静止状态，则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是：h≈8000（1+t/273）/P（m/hPa）
其中h是气压高度差，t是摄氏温标，P是气压
从公式可以看出
①在同一气压下，气柱的温度越高，密度越小，气压随高度递减越慢，单位气压高度差越大。
②在同一温度下，气压值越大的地方，空气密度越大，气压随高度递减越快，单位高度差越小。
通常，大气处于静力平衡状态，当气层不太厚和要求精度不太高时，这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。如果研究的气层高度变化范围很大，气柱中上下层温度、密度变化显著时，该公式就不适合用了，这时候可以用压高方程。
2、压高方程
为了精确地获得气压与高度的对应关系，通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分，即得出压高方程，然后再将之替换简化为：
Z2-Z1=18400（1+t/273）log( P1/P2)
式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值，t是摄氏温标
从公式可以看出
①气压随高度增加按指数规律递减
②高度越高，气压减小得越慢
这公式是将大气当成干空气处理的，但当空气中水汽含量较多时，就必须用虚温代替式中的气温。
大气密度与海拔高度和温度间的换算
1、根据大气压力和空气密度计算公式，以及空气湿度经验公式，可得出大气压、空气密度、湿度与海拔高度的关系。
海拔高度(m) 0 1 000 2 000 2 500 3 000 4 000 5 000
相对大气压力 1 0.881 0.774 0.724 0.677 0.591 0.514
相对空气密度 1 0.903 0.813 0.770 0.730 0.653 0.583
绝对湿度(g/m3) 11 7.64 5.30 4.42 3.68 2.54 1.77
注：标准状态下大气压力为1，相对空气密度为1，绝对湿度为11 g/m3。
从表中可以看出，海拔高度每升高1 000 m，相对大气压力大约降低12%，空气密度降低约10%，绝对湿度随海拔高度的升高而降低。

2、空气温度与海拔高度的关系
　　在无热源、无遮护的情况下，空气温度随海拔高度的增高而降低。一般研究所采集的温度与海拔高度的关系：
海拔高度(m) 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000
最高气温(℃) 40 37.5 35 32.5 30 27.5 25
平均气温(℃) 20 17.5 15 12.5 10 7.5 5
从表中可以看出：空气温度在一般情况下，海拔高度每升高1 000 m，最高温度会降低5 ℃，平均温度也会降低5 ℃。
西宁海拨2300m气压760毫巴,可得海拔高度H和气压P经验关系式P=(3/4)的(H/2300)次方.用带函数的计算器可求近似值,也可用汁算机求出气压高度数值表.
高度(米)气压(豪巴) 空气密度(克/米3) 含氧量(克/米3)  相对於海平面％沸点(℃)

7.000    420       573             133          47       77

6.000    481       644             149          52       80

5.000    549       719             166          59       84

4.000    624       802             186          65       87

3.000    707       892             206          73       90

0       1013.2    1292             260       100    100

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