推导空气压强与海拔高度的关系式!

推导空气压强与海拔高度的关系式!
推导空气压强与海拔高度的关系式!

推导空气压强与海拔高度的关系式!
方法比较多了!以上几种都有人说了,也比较简单的!
这里我补充一些：
（1）公式理想化,用这些公式一般都有补偿值的
（2）实际的地域性的气压巨变,与当地的具体情况有关,可能此处高度下的气压与公式吻合度为0!
（3）气压季节性的变化,学过地理的都知道!

空气是一种混合气体。根据混合气体的分压定律，大气压强也可以分解为干空气(氮、氧、氩等)的分压强(p干)与水汽的分压强(e)之和，即p=p干+e。由于空气中的水汽含量有限(其变化范围在0～4％之间)，因此p干》e。水汽压是空气的基本湿度参量之一。 

2 根据无数次的测量和大量资料得知，大气压强是随着不同高度、不同地点和不同时间而变化的。不过，这些变化并不是由于空气湿度的变化引起的，而是由于地球引力、大气环流(环绕地球永不停息的大气运动称为大气环流)、自然地理条件(纬度、海陆分布及地形等)和大气自身性质(大气具有可压缩性、流动性和连续性)等动力和热力因素所造成的。换句话说，空气中水汽含量的增减对气压的变化甚微。空气湿度增大的时候，气压可能升高，也可能降低；湿度减小，气压也可变高或变低。下面对大气压强的变化做一些简要分析，以供参考。 

2．1 大气压强随高度的变化 

简单地说，由于大气压强在数值上等于单位面积上竖直大气柱的重量，因此，离开地面越高，大气层的厚度就越薄，大气柱就越短，大气压强就会越小。这早已被帕斯卡和他的朋友于1648年所证实。说得确切一些是由于地球引力的作用和大气的可压缩性，随着高度的增加，空气越来越稀薄，其密度越来越小，温度也不断降低。根据状态方程，空气密度越小、温度越低，大气压强就越小。在一般情况下，大气压强随高度的增加呈指数规律减小。 

在实际工作中，经常用单位气压高度差(h)来表示气压随着高度增加而降低的快慢程度 

p为气压，单位用百帕，a=1／273，t表示以摄氏度为单位的气温值。由此可以看出，在气温相同的情况下，气压越高，单位气压高度差就越小，气压随高度的增加降低得就越快；在气压相同的情况下，气温越高，单位气压高度差越大，气压随高度的增加降低得就越慢。当海拔高度较低，且要求精度不太高的情况下，可以用单位气压高度差来计算气压或高度。计算时一般采用上、下两点的气压和气温的平均值。比较精确的压高公式为 

（见图片） 

式中z2—z1为上、下两点的高度差，tm为z1、z2间气温的平均值，pl、p2分别为z1、z2高度上的气压值。飞机上的高度表就是根据上式，按照标准大气温度随高度的变化关系，应用空盒气压表改制而成的(将气压刻度改为高度刻度)。

去翻任何一本大学物理热学教材，查找玻尔兹曼分布那节就有了。

不会吧，人家写的那么麻烦，其实和流体压强一样的（空气也是流体）（不过这个不记空气密度的变化）

由重力场中粒子按高度分布
n=n0*e^(-Mgh/RT) n表示单位体积内的分子数
可以推得：
p=p0*e^(-Mgh/RT) p0表示h＝0时的压强

：h≈8000（1+t/273）/P（m/hPa）

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
具体...

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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
具体太长，我简单说明下：
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。这就不详细再说了，太复杂了，你应该也不需要用到这么复杂的公式吧！

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