大气压力与海拔高度如何转换
标准大气浮力Po=Pa=cmHg=mmHg
Po=1.01325×10^5Pa==
一个地方气压值常常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱长度和密度改变的反映:大气柱长度和密度与空气质量应当是成反比关系
任何地方的气压值总是随着海拔高度的降低而递减。据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均减少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,通常是应用静力学多项式和压高多项式。
1、静力学多项式
即便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,气柱的气温越高,密度越小大气压强与高度的关系实验,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一气温下,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。
一般,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,这公式可简略计算气压与高度的定量关系。倘若研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层室温、密度变化明显时,该公式就不适宜用了,这时侯可以用压高多项式。
2、压高多项式
为了精确地获得气压与高度的对应关系大气压强与高度的关系实验,一般将静力学多项式从气层顶部到底部进行积分,即得出压高多项式,之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气压随高度降低按指数规律递减
②高度越高,气压降低得越慢
这公式是将大气当作干空气处理的,但当空气中水汽浓度较多时,就必须用虚温取代式中的温度。
大气密度与海拔高度和湿度间的换算
1、根据大气压力和空气密度估算公式,以及空气温度经验公式,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)0100020002500300040005000
相对大气压力10.8810.7740.7240.6770.5910.514
相对空气密度10.9030.8130.7700.7300.6530.583
绝对温度(g/m3)117.645.304.423.682.541.77
注:标准状态下大气压力为1,相对空气密度为1,绝对温度为11g/m3。
从表中可以看出,海拔高度每下降1000m,相对大气压力大概增加12%,空气密度增加约10%,绝对温度随海拔高度的下降而减少。
2、空气湿度与海拔高度的关系
在无热源、无遮护的情况下,空气湿度随海拔高度的增高而增加。通常研究所采集的气温与海拔高度的关系:
海拔高度(m)1000150020002500300035004000
最高温度(℃)4037.53532.53027.525
平均温度(℃)2017.51512.5107.55
从表中可以看出:空气湿度在通常情况下,海拔高度每下降1000m,最高气温会增加5℃,平均气温也会增加5℃。
西安海拨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.用带函数的估算器可求近似值,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)相抱持海平面%沸点(℃)
7.0004205731334777
6.0004816441495280
5.0005497191665984
4.0006248021866587
3.0007078922067390
01013.21292260100100