一個(gè)地方氣壓值經(jīng)常有變化→其上空大氣柱中空氣質(zhì)量的多少→大氣柱厚度和密度改變的反映：大氣柱厚度和密度與空氣質(zhì)量應(yīng)該是成正比關(guān)系
任何地方的氣壓值總是隨著海拔高度的增加而遞減.據(jù)實(shí)測(cè),在地面層中,高度每升100m,氣壓平均降低12.7hPa,在高層則小于此數(shù)值.
確定空氣密度大小與氣壓隨高度變化的定量關(guān)系,一般是應(yīng)用靜力學(xué)方程和壓高方程.
1、靜力學(xué)方程
具體太長,我簡(jiǎn)單說明下：
假使大氣相對(duì)于地面處于靜止?fàn)顟B(tài),則某一點(diǎn)的氣壓值等于該點(diǎn)單位面積上所承受空氣柱的重量.
公式是：h≈8000（1+t/273）/P（m/hPa）
其中h是氣壓高度差,t是攝氏溫標(biāo),P是氣壓
從公式可以看出
①在同一氣壓下,氣柱的溫度越高,密度越小,氣壓隨高度遞減越慢,單位氣壓高度差越大.
②在同一溫度下,氣壓值越大的地方,空氣密度越大,氣壓隨高度遞減越快,單位高度差越小.
通常,大氣處于靜力平衡狀態(tài),當(dāng)氣層不太厚和要求精度不太高時(shí),這公式可粗略估算氣壓與高度的定量關(guān)系.如果研究的氣層高度變化范圍很大,氣柱中上下層溫度、密度變化顯著時(shí),該公式就不適合用了,這時(shí)候可以用壓高方程.
2、壓高方程
為了精確地獲得氣壓與高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通常將靜力學(xué)方程從氣層底部到頂部進(jìn)行積分,即得出壓高方程,然后再將之替換簡(jiǎn)化為：
Z2-Z1=18400（1+t/273）log( P1/P2)
式中P1、P2分別是高度Z2、Z1的氣壓值,t是攝氏溫標(biāo)
從公式可以看出
①氣壓隨高度增加按指數(shù)規(guī)律遞減
②高度越高,氣壓減小得越慢
這公式是將大氣當(dāng)成干空氣處理的,但當(dāng)空氣中水汽含量較多時(shí),就必須用虛溫代替式中的氣溫