大气压力随海拔高度变化的规律
资料2008-09-10 22:14:50 阅读476 评论0 字号：大中小订阅
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100 m，气压平均降低12.7 hPa，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！
大气压与海拔高度的关系式计算的：P=760(e^-(a/7924))。
其中假定海平面的大气压是760mmHg，会受天气影响略微变动。P(单位mmHg)是海拔a米处的大气压；e是自然对数的底。
当然，结果的不确定度比较大！
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
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！ 呵呵，我没看清楚你的真正题意，给你一个相关的链接，可能比较准确。
气压专题 一 基本点 （一）气压高低 1 气压：单位面积空气柱子的重量。同一垂直方向上，气压值随高度增加而降低。 2 高、低气压“高”、“低”比较的前提条件是都在同一海拔高度上。近地面，一般气温高气压值低，气温低气压值高。近地面和高空的高、低气压正好相反。 3 受气温变化（海陆比热的差异）的影响，大陆上（较海洋）夏季气压偏低，冬季气压偏高，气温和气压的年较差大。 4 高、低气压的形成原因有两种：一是热力原因（如赤道低压、极地高压、热低压、冷高压等），另一是动力原因，由大气运动造成（如副热带高压、副极地低压等）。 5 太阳辐射是大气运动的原动力。太阳辐射高低纬度的差异引起的热量差异，是形成大气运动的根本原因。 6 万能公式：上升气流＝＝近地面低气压＝＝阴雨天气 下沉气流＝＝近地面高气压＝＝晴燥天气 （二）风力和风向 1 风力（即风速）与水平气压梯度（气压差/距离）呈正相关，与地面摩擦系数呈负相关。 2 气压场中的空气质点，一般受到三个力的作用：水平气压梯度力（垂直于等压线，高压指向低压）、地转偏向力（北半球垂直于风向右偏，南半球垂直于风向左偏。随纬度增高而变大。只改变风向，不能改变风速）、摩擦力（与风向方向相反。不仅能改变风向，还可以减小风速）。 3 风向即风吹来的方向。受地转偏向力影响，风向相对于水平气压梯度力北半球右偏，南半球左偏。在高空，摩擦力可以忽略不计，风向偏转90度，最终与等压线平行；在近地面，风向偏转角度小于90度，最终斜穿等压线，指向低气压。 4 摩擦力大，风速小，风向偏转角度小，与等压线夹角大。反之亦然。 （三）热力环流与大气环流 1 热力环流－地面冷热不均引起的大气运动。例如一般的空气对流运动、海陆风、山谷风以及城市热岛环流。 2 三圈环流：熟悉三圈环流的形成过程；了解气压带和风带的位置和名称，性质及其季节移动（大致1月前后南移，7月前后北移）；理解气压带风带的分布和移动对各地气候成因的影响。 3 季风环流：熟悉东亚、东南亚、南亚地区季风的风向、性质、成因。 （四）天气系统
气象要素随海拔高度变化（衡山） ——13级地理科学2班4组 一、实习任务 1.实习目的与任务概述 通过攀登衡山进行实地考察和相关数据收集，并且进行记录与拍照，使用通风干湿表和空盒气压计对于每一个选点的气压和气温进行数据记载，并对于选点的海拔、经纬度和测量时间做出简单记载。在下山回到基地之后对于所登记数据进行汇总，做出相应的图表，最后进行分析总结出其规律。 2.实习时间：2014年11月22日 3.实习路线 衡山基地——介石林——半山亭——慈爱亭——铁佛寺——湘南寺——南天门——天王殿——祝融峰 4.实习仪器及其使用注意事项： (1)实验仪器：滴管，蒸馏水，通风干湿表，空盒气压计，GPS (2)实验仪器的使用注意事项： ①通风干湿表： a.温度计的水银柱：检查通风干湿表温度计的水银柱是否 连接。 b.仪器精度：检查2支温度计的读数是否一致，其差值不 超过0.2℃。
c.测量时应选在空旷的地方，且人应远离仪器。 d.读数时，视线与水银柱刻度平行。 ②空盒气压计： a.挤压气囊时，气压不应高于106kpa。 b.测量时，应将空盒气压计水平放置。 ③ ④ 二、实习内容 11月22日上午八点，在熊老师的带领下我们开始登山，进行气象实验。 测量内容如下表：
间修正值为0。湿表编号354号，在-20℃～+32.5℃之间修正值为0。 由以上图表可分析得出以下结论： (1)根据数据测量可得，气压随着海拔的升高而减小。随着的海拔的上升，单位面积垂直上方空气柱的体积逐渐减少，也就是说气压将
随着海拔的升高逐渐减小。 (2)总体而言，气温随着海拔的升高逐渐降低。但在基地测量中，因为清晨气温尚未完全回升，在基地出现不同于其他点的低温。在介石林和半山亭的测量中，由于太阳逐渐升起气温开始回升，半山亭的温度稍高于介石林，但是高幅不大。另外，在南天门和祝融峰，因为人流量比较多，气温测量有一定误差，但是总体上来说，气温都是遵循随海拔的升高而逐渐降低的规律的。 (3)在上山过程中，相对湿度随海拔升高总体是呈下降趋势。其中，在介石林中，所测量地区位于林荫树下人迹罕至之处，太阳辐射弱，湿度有一个超出规律的变化。同理，在铁佛寺和湘南寺的测量中出现相关波动。但总体上，随时间接近正午，太阳辐射增强，气温上升，大气饱和水汽压增大，空气的相对湿度下降。 三、实习总结 今天我们在熊老师和郭老师的带领下，攀登上南岳最高峰祝融峰。我们熟悉掌握了通风干湿表和空盒气压计的使用方法，同时总结出气压和气温以及相对湿度与海拔变化之间的相关规律。一路上我们一边实习一边记载，在野外实习收获相关专业知识的同时在人生经历中也受益匪浅。这是衡山野外实习的最后一天，也是我们实习过程中最为印象深刻的一天。
从感官上说气压： 雷雨前乌云密布，云层低，气压低，这时候我们感觉闷，闷就是气压低的感受，从视觉上我们看到云层低就是气压低（秋高气爽时节，云不是老高的嘛，所以秋天属于高气压，秋天是钓鱼的良季）。 从季节上说气压： 秋季（9月、10月、11月），冬季（12月、1月、2月），春季（3月、4 月、5月），夏季（6月、7月、8月）。 一年四季，春夏气压低，夏季气压最低，而且不稳定，24 小时当中气压会变化很大。早晨气压升高，中午气压下降。 秋冬气压高，冬天气压最高，所谓：秋高气爽是指秋天气压高、温度适宜、人舒服！一天中气压的变化： 一天中，气压有一个最高值，一个最低值，分别出现在9~10 时和15~16 时，还有一个次高值和次低值，分别出现在21~22时和3~4 时。 低纬度的热带地区日气压变化明显（前面说春夏气压低且不稳定），高纬度寒带地区日气压变化小。 钓鱼与气压的关系： 气压直接影响水中的含氧量，影响鱼的吃口。气压高则水中含氧量大，鱼儿舒畅活跃，吃口好。气压低则水中含氧量低，鱼儿缺氧、难受、无心吃食。 鱼儿对气压的敏感度比人更高，气压低于1000 百帕，水中溶氧量大大降 低，此时食欲（吃口）大减，甚至完全没有吃口，钓鱼收获不大。 所以一般来说，我们选择那些清凉的天气出钓，避免炎热闷热的天气，如果无可避免，那么随着气压的降低，钓层应渐渐上升，早晨钓底，到下午难钓了，可以钓浮，甚至可以钓半水。 气压对钓鱼的影响 有朋友提出一些问题：“1013气压的参数说明什么，什么气压值好钓鱼？”我
“也是这么查的。关键是气压在多少才好钓鱼？”要回答这样的问题，三言两语说不清楚。去年，我在《钓鱼》** 上发表过一篇文章《气压变化对鱼情有重要一影响》，是 我一两年对气压观察研究的心得体会。现在发表在这里，对于关心气压变化的钓友可能 会有一些帮助。 大家知道，钓效的好坏、鱼获的多少与钓场、钓位、钓法、钓技、饵料都有关系， 而天气的影响则是最大的、第一位的。气压变化和气温变化又是天气变化的两个主要因 素。 钓鱼人都知道雷雨之前，天色昏暗，燕子低飞，气压低难钓鱼。谚语云：“宁钓黄 昏后，不钓雷雨前”。但是，目前对气压变化如何影响钓鱼的认识还十分肤浅，需要多 一些关注，做一些研究。 我买了一个气压计。从前年开始，天天记录气压，同时注意自己钓鱼或者观看别人 钓鱼的一些情况，日积月累，搜集了一些资料。分析整理，似乎有了一些经验教训。愿 与广大钓友共享，并以此抛砖引玉。 一，对气压的简单认识 地球的周围被厚厚的空气包围着，这些空气被称为大气层。空气可以像水那样自由 的流动，同时它也受重力作用。因此空气的内部向各个方向都有压强，这个压强被称为 大气压。气压的大小与高度、温度、空气密度有关。离地面越高气压越低。温度越高， 空气密度越小，气压越低。所以，炎热夏季气压比较低而寒冷冬季气压比较高。一天之 中，早晚气压比较高、下午气压比较低。潮湿空气密度比较小气压比较低而干燥空气密 度比较大气压比较高。气压还与风雨、天气好坏有关系，是一个重要的天气因素。 气压大小与水体溶氧有直接的关系，因而影响鱼情。水里氧气的溶解度与 两个因素有关：随温度升高而降低、随气压增大而增大。 一天之中，气压的变化值通常很小，只不过1-3 百帕而已。气压随气温波动而产生微小的波动是正常的现象。如果一天之中，气压的升降幅度在5 百帕以上，那就是异常现象了。一个月当中，很难得遇到一两次这样的异常情况。
QINGSHAONIAN KEXUE TANJIU 七彩实验室 在《大气压强》一节的学习中，我们已经了解到，证明大气压存在和测量大气压值的演示实验的器材选取方便，操作简单易行。但对于大气压随高度的变化，由于我们在日常生活中观察、体验得少，没有感性的认识，演示实验又不容易操作，而且可见度差。所以我从实验室中选取材料，自制了一个验证大气压随高度变化规律的实验装置，如果经过改进，还可以成为粗略测量高度的仪器。下面我将简单地介绍我的制作过程和实验过程。 制作材料：锥形瓶、橡皮塞、打 孔器、细长的玻璃管（两端开口）、 红色的水，记号笔。 制作原理：大气压强随高度增 加而减小。 制作过程：（1）用打孔器按照 细玻璃管的粗细在橡皮塞中间圆 心处打好孔。 （2）往锥形瓶中倒入适量的红色的水，用橡皮塞将瓶口塞紧，再 将玻璃管穿过橡皮塞插入水中。 （3）从玻璃管上端吹入少量气 体，使锥形瓶内的气体压强大于外 界的大气压强。水沿玻璃管明显 上升到玻璃瓶口以上，记下此时玻 璃管中液面的位置，用记号笔标 出，实验装置如图1所示。 实验过程：如图2所示，在手上 垫一块隔热的物体（可以是电器外 面包装用的塑料泡沫），拿着这个 装置从实验楼的楼下到楼上，观察玻璃管中红色水柱的高度的变化情况，记录新的液面位置。若水柱升高，则说明大气压强随高度的增加而减小。实验误差分析及注意事项：（1）玻璃管和锥形瓶与橡皮塞必须密合，不能漏气，漏气是液面不发生变化最可能的原因。（2）注意玻璃管一定要细长，这样刻度变化才能更明显。（3）不能用手直接拿玻璃瓶，以免玻璃瓶受热，使瓶内气体压强发生变化，从而影响测量；同样，楼上楼下的温差也不能太明显，否则对实验结果的观察也会产生一定的影响。实验装置的改进：这个实验的目的是验证大气压随高度的变化规律，那么我想可以将它改进成一个高度计，下面是我的改进方法： （1）以地面为一个相对的高度，标记出在地面时细玻璃管中液面的位置，并标注高度为0米。（2）从一楼走到四楼，用皮卷尺测出地面到四楼的高度为10米，标记出在四楼时玻璃管中液面的位置，并标注高度为10米。（3）用刻度尺测出玻璃管中两次液面之间的长度为10.5毫米，然后用纸条做出一个刻度盘，近似取单位长度为1毫米在刻度盘上画出刻度线，并在起始刻度线处标0米、第6条刻度线处标5米、第11条刻度线处标10米等不同的高度值，最后标到100米。（4）把做好的刻度盘用胶水粘到玻璃管上，并将两个0刻度线对齐。这样一个量程为100米，分度值为1米的简易高度计就制作好了，它可以用来粗略测量高度。生活处处皆物理，只要我们平时多观察、多思考、多动手，就可以制作出很好的演示实验装置。这些改进后的演示实验装置便于操作，同时也有利于我们观察得到结论，具有令人满意的效果。而且在制作装置的过程有利于激发我们的学习兴趣、提高我们的动手能力以及培养我们的创新精神，使我们在学习中得到事半功倍的效果。 图 1图2 北京林业大学工学院赵嘉宇 33
高空低气压模拟试验箱 高空低气压模拟试验箱简介 名称：高空低气压模拟试验箱-东莞美泰科 用途：又名电池高度模拟试验装箱，针对UL、EN、IEC等标准试验要求而设计，在短时间内达到样品的低气压存放状态，可自动控制试验周期，全程监控箱内气压变化，实现试验的自动终止。所有的被测样品均在11.6kPa（1.8psi）的负压下测试，测试最终结果要求电池不能爆炸或是着火。另外，电池不能冒烟或是漏液，电池保护阀不能被破坏。 本产品采用的真快计设计，自动精确控制真空度。对于真空度的控制可对真快计的功能进行设置。采用区域控制的办法。安全保护装置采用漏电保护开关、熔断器等。 高空低气压模拟试验箱参数 内箱材质：不锈钢（6MM厚） 外箱材质：SECC钢板高级烤漆处理（1.5MM厚） 计量器：三位显示999（H小时、M分钟、S秒可切换） 真空度（数显）：0～101KPa（11.6 KPa，真空表指示值-89.7KPa） 使用电源：AC 单相三线 220V 50HZ
总功率：2.0KW 真空泵：标配 . 高空低气压模拟试验箱结构 1、箱体采用数控机床加工成型，造型美观大方，并采用无反作用把手，操作简便。 2、箱体内胆采用进口高级不锈钢（SUS304）镜面板，箱体外胆采用A3钢板喷塑，增加了外观质感和洁净度补水箱置于控制箱体右下部，并有缺 3、水自动保护，更便利操作者补充水源。大型观测视窗附照明灯保持箱内明亮，且利用发热体内嵌式钢化玻璃，随时清晰的观测箱内状况。 4、加湿系统管路与控制线路板分开，可避免因加湿管路漏水发生故障，提高安全性。 5、水路系统管路电路系统方便维护和检修。 6、箱体保温采用超细玻璃纤维保温棉，可避免不必要的能量损失。 7、箱体左侧配一直径50mm的测试孔，可供外接测试电源线或信号线使用
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10.8810.7740.7240.6770.5910.514相对空气密度10.9030.8130.7700.7300.6530.583
大气压的五种变化 在不同的季节，不同的气候条件和地理位置等条件下，地球上方大气压的值有所不同。本文择取大气压的五种主要变化，做一些分析讨论，供参考。 从微观角度看，决定气体压强大小的因素主要有两点：一是气体的密度n；二是气体的热力学温度T。在地球表面随地势的升高，地球对大气层气体分子的引力逐渐减小，空气分子的密度减小；同时大气的温度也降低。所以在地球表面，随地势高度的增加，大气压的数值是逐渐减小的。如果把大气层的空气看成理想气体，我们可以推得近似反映大气压随高度而变化的公式如下： μ=p0gh／RT 由上式我们可以看出，在不考虑大气温度变化这一次要因素的影响时，大气压值随地理高度h的增加按指数规律减小，其函数图象如图所示。在2km以内，大气压值可近似认为随地理高度的增加而线性减小；在2km以外，大气压值随地理高度的增加而减小渐缓。所以过去在初中物理教材中有介绍：在海拔2千米以内，可以近似地认为每升高12米，大气压降低1毫米汞柱。 地球表面大气层里的成份，变化比较大的就是水汽。人们把含水汽比较多的空气叫“湿空气”，把含水汽较少的空气
叫“干空气”。有些人直觉地认为湿空气比干空气重，这是不正确的。干空气的平均分子量为，而水气的分子量只有，所以含有较多水汽的湿空气的密度要比干空气小。即在相同的物理条件下，干空气的压强比湿空气的压强大。 在地球表面，由赤道到两极，随地理纬度的增加，一方面由于地球的自转和极地半径的减小，地球对大气的吸引力逐渐增大，空气密度增大；另一方面由于两极地区温度较低，所以空气中的水汽较少，可近似看成干空气，所以由赤道向两极，随地理纬度增加，大气压总的变化规律是逐渐增大。 对于同一地区，在一天之内的不同时间，地面的大气压值也会有所不同，这叫大气压的日变化。一天中，地球表面的大气压有一个最高值和一个最低值。最高值出现在9～10时。最低值出现在15～16时。 导致大气压日变化的原因主要有三点。一是大气的运动；二是大气温度的变化；三是大气湿度的变化。 日出以后，地面开始积累热量，同时地面将部分热量输送给大气，大气也不断地积累热量，其温度升高湿度增大。当温度升高后，大气逐渐向高空做上升辐散运动，在下午15～16时，大气上升辐散运动的速度达最大值，同时大气的湿度也达较大值，由于此二因素的影响，导致一天中此时的大气压最低。16时以后，大气温度逐渐降低，其湿度减小，向上的辐散运动减弱，大气压值开始升高；进入夜晚；大气
大气密度随高度的变化 现有关于大气密度随高度变化的模型主要由以下三种： 1、玻尔兹曼公式（BF ）： 00 11()()exp[()]GMm n r n r kT r r =- 其中0r 为地球半径，0r r h =+。0()n r 为地表处大气密度， 在0℃（273K ）、101Kpa 下，地表大气密度为31.29/kg m 。()n r 为所要求的高度0h r r =-处的大气密度。G 为 万有引力常量，11226.67210/G Nm kg -=?；k 为玻尔兹曼常数，2311.38110k JK --=?；m 为气体分子质量，271.66110m kg -=??分子量。M 为地球质量，245.97710M kg =?。T 为大气的热力学温度。 根据玻尔兹曼公式，计算得到的大气密度在无穷远处具有不等于零的有限值： 00 1()exp()GMm n n kT r ∞=-? 但是，有限数量的大气不可能以到处都不等于零的密度分布在无限大的宇宙空间，这也说明了玻尔兹曼公式不能再全空间范围适用。 2、Jeans 理论 0000011()()exp[ ()],()0,eff eff GMm n r n r r r r H kT r r n r r r H ≈-≤≤+=>+ 其中0,/eff H H r H kT mg ≤≤=。对地球来说，若T=300K ，则H 为380km 。可见 Jeans 理论是对玻尔兹曼公式的一种硬截断，所以称之为玻尔兹曼公式的硬截断理论（HCBF ）。 3、修正的玻尔兹曼公式（RBF ） 4000 11()()()exp[()]r GMm n r n r r kT r r =- 修正后的玻尔兹曼公式主要是在BF 的基础上添加了归一化因子40(/)r r 。加 入修正因子后，RBF 可满足()0n ∞=，因此可以在全空间适用。
低气压天气和高气压分类 低气压天气 气压跟天气有密切的关系。一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。这里所说的高气压和低气压是相对的，不是指大气压的绝对值。某地区的气压比周围地区的气压高，就叫做高气压地区；某地区的气压比周围地区的气压低，就叫做低气压地区。 在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天。 由于气压跟天气有密切的关系，所以各气象哨所每天都按统一规定的时刻观测当地的大气压，报告给气象中心，作为天气预报的依据之一。 高气压分类 依成因可分为：动力高压、热力高压。例如：副热带高压、大陆冷高压。 依不同热力结构可分为：冷性高压、暖性高压。例如：大陆冷高压、热带海洋气团。 高气压按其热力结构又可分为两种： 最常见的是冷高压，它是因为地表散热、冷却所造成。地表降温后，近地面的空气温度也跟着降低，而冷空气缺乏热能，所以很难上升，是一个较重、密度较大的空气，而周围的空气较为温暖，空气较轻，所以气流就变成从冷空气吹向周围的方向，形成冷高压中心。如南极与西伯利亚的高气压。 而副热带高气压是由于位在赤道的强烈上升气流形成高空高压，向南、北气压较低的方向流动；因为地转偏向力作用，这些从赤道上空来的气流渐渐转向为由西向东，不再沿经线方向运动，在南北纬30度附近堆积下沉，形成高气压，它是较热的。
大气压力随海拔高度变化的规律 资料2008-09-10 22:14:50 阅读476 评论0 字号：大中小订阅 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100 m，气压平均降低12.7 hPa，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！ 大气压与海拔高度的关系式计算的：P=760(e^-(a/7924))。 其中假定海平面的大气压是760mmHg，会受天气影响略微变动。P(单位mmHg)是海拔a米处的大气压；e是自然对数的底。 当然，结果的不确定度比较大！ 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。
理想气体的压强公式与气压随高度变化的推导 09港航2班杨文江0903010232 任课老师：丁万平 1、温度恒定， 2、温度随高度变化）（给出高度与确良压强的计算公式） 已知对一定质量的同种理想气体，在任一状态下的PV/T值都相等，即 PV/T=P0V0/T0 其中P0，V0，T0为标准状态下相应的状态参量。 实验指出，在一定温度和压强下，气体的体积和它的质量m或摩尔数v成正比。以V m,0表示气体在标准状态下的摩尔体积，则v mol气体在标准状态下的体积应为V0=vV m,0,代入上式，得PV=vP0V m,0T/T0。 由阿伏伽德罗定律知，在相同温度和压强下，1 mol的各种理想气体的体积都相同，因此P0V m,0/T0的值就是一个常量，以R表示，则有 R≡P0V m,0/T0=8.31(J/(mol·K)) 故有PV=vRT 引入波尔兹曼常量k，k≡R/N A =1.38×10-23J/K 则理想气体状态方程又可写为P=nkT，其中n=N/V是单位体积内气体分子的个数。 1、由上式可以看出，当温度恒定时，理想气体压强随气体分子数密度的增加而增大，成正比关系。 2、已知在高度变化不大时，温度随高度的变化规律是t=t0?0.6×△h/100,t0是某一水平面高度上的温度，△h为升高或者下降的高度。化为热力学温度为T=T0?0.6×△h/100，把此式代入P=nkT得，P=nk(T0?0.6×△h/100)=nkT0?0.6nk×△h/100。如果以标准状态下的理想气体压强为参照，则在高度为h处的压强P=P0?0.6nk×△h/100，这就是温度随高度变化时，理想气体的压强公式。
电工电子产品运输包装件低气压试验简述 随着各国经济向全球的扩展，航空航天事业、海洋事业的迅速发展，电工电子产品在各方面的广泛应用，众多产品在储运过程中所遇环境因素也变得日益复杂和多样。针对电工电子产品运输包装检测，需要进行低气压试验，以确定电工电子产品在低气压气候环境下储存、运输、使用的适应性。 一、试验背景 低气压对密封产品的影响主要是由于大气压的变化形成压差。压差引起一个从高压指向低压的力。在该力作用下，使气体流动来达到平衡。而对于密封产品，其外壳将承受此力。此力可以使外壳变形、密封件破裂造成产品失效。 海拨高度增加气压降低，对电工电子产品的电气性能也会产生影响。特别是以空气作为绝缘介质的设备，低气压对设备的影响更为显著。在正常大气条件下，空气可以是较好的绝缘介质，许多电工电子产品以空气为绝缘介质。这些产品用于高海拨地区或作为机载设备时，由于大气压降低，常常在电场较强的电极附近产生局部放电现象，称之为电晕。更严重的是，有时会发生空气间隙击穿。这意味着设备的正常工作状态被破坏。在低气压下,特别是伴随高温条件时空气介电强度显著降低，即电晕起始电压和击穿电压显著降低，从而使电弧表面放电或电晕放电的危险性增加。 由于大气压的降低,电工电子产品的机械性能和电气性能都会受到很大影响,可能导致产品的损坏。由于高度的增加，大气压的降低，大气密度的降低，空气也变得稀薄。在我们考虑得高度范围内（低于3000米），空气中得分子得平均自由程仍然很小，大气仍可看成是连续介质流体。空气的流动特性和热力学特性在低气压条件下于正常大气条件下一样遵循相同的物理规律。但低气压的情况于正常大气相比电工电子产品受到的影响不同。 二、低气压试验所引用的标准 GB2421-1989《电工电子产品基本环境试验规程总则》 GB/T2423.25-1992《电工电子产品基本环境试验规程试验Z/AM：低温/低气压综合试验方法》
海拔高度与大气压力对照表 高度气压高度气压 （米）（pa）（米）（pa）-500 107478 13000 16494 0 101325 14000 14088 500 95457 15000 12031 1000 89948 16000 10275 1500 84548 17000 8775 2000 79485 18000 7494 2500 74671 19000 6401 3000 70957 20000 5466 3500 65751 21000 4669 4000 61625 22000 3986 4500 57713 23000 3405 5000 54004 24000 2908 6000 47163 25000 2484 7000 41043 26000 2125 8000 35582 27000 1825 9000 30725 28000 1572 10000 26419 29000 1355 11000 22615 30000 1169 12000 19314
1. 若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。 2. 若不是心宽似海，哪有人生风平浪静。在纷杂的尘世里，为自己留下一片纯静的心灵空间，不管是潮起潮落，也不管是阴晴圆缺，你都可以免去浮躁，义无反顾，勇往直前，轻松自如地走好人生路上的每一步 3. 花一些时间，总会看清一些事。用一些事情，总会看清一些人。有时候觉得自己像个神经病。既纠结了自己，又打扰了别人。努力过后，才知道许多事情，坚持坚持，就过来了。 4. 岁月是无情的，假如你丢给它的是一片空白，它还给你的也是一片空白。岁月是有情的，假如你奉献给她的是一些色彩，它奉献给你的也是一些色彩。你必须努力，当有一天蓦然回首时，你的回忆里才会多一些色彩斑斓，少一些苍白无力。只有你自己才能把岁月描画成一幅难以忘怀的人生画卷。
气压系统随高度的变化 地面天气图和高空天气图上的现象是相互联系的。只有将各层次的天气图配合起来进行综合分析，才能全面认识大气运动，从而正确预报天气。为了了解各种不同层次天气图之间的联系，首先要了解气压系统的垂直结构。 由前面所学的大气静力学方程可知，气压随高度的变化与温度分布有关，温度愈高，气压随高度减少愈慢，单位气压高度差愈大。下面就根据这一原理来讨论气压系统随高度的变化。 一、温压场对称的系统 温压场对称的系统是指地面图上温度场的冷暖中心与气压场的高低中心基本重合在一起的系统。温压场对称的系统有暖高压、冷高压、暖低压和冷低压四类。 1．深厚系统 地面是高压，到高空仍保持为高压者，或地面是低压，到高空仍保持为低压者，称为深厚系统。暖高压和冷低压就是这类系统。 如图2.21（a）所示,在暖高压中，中心的温度比周围高，高压中心的气压随高度降低较四周慢，中心的单位气压高度差要比周围大。因此，随高度上升，等压面越向上凸起，高压不但维持，而且随高度有所增强。同样，由于冷低压中心的温度低，低压中心的单位气压高度差较四周小，因此，随高度上升，等压面越往下凹，低压不但维持而且随高度有所增强，如图2.21（d）所示。 实际大气中，副热带高压和高空冷涡就属于这类系统。 2．浅薄系统 地面的高压、低压随高度增加而强度减弱，甚至转变成低压、高压者，称为浅薄系统。冷高压和暖低压就是浅薄系统。 如图2.21（b）所示，在冷高压中，中心的温度比周围低，其单位气压高度差比周围小，到一定高度后，高压中心的气压变得与周围相同（等压面变平），到更高层，等压面变得下凹,成为一个低压系统；而暖低压的情况则相反,如图2.21（c）所示。
温度/低气压试验的试验机理及国标试验方法的应用 江苏省电子产品监督检验所唐永革 关键词：低气压温度 随着人们在地球上活动范围的扩大，随着航天航空和海洋开发事业的迅速发展，随着电工电子产品在各个方面的广泛应用，产品所遇到的环境条件变得日益复杂和多样。 大气压力的变化就是其中之一。, 而大气压只要取决于海拔高度，随着高度增加,大气压逐渐降低,大气逐渐变得稀薄,高度接近5.5km处时,大气压降低到海平面标准大气压的一半；接近16km处的大气压为标准海平面值的1/10；接近31km处的大气压为标准海平面值的1/100。.地球表面有相当大的地区的地势较高，我国约有50%的面积高于1000m, 约有25%的面积高于2000m，地势较高的地区的气压较沿海地区的气压要低。对于航空产品，由于飞机最低也要飞几千米，一般均要在万米及万米以上，最高可达30km,故机载设备将承受着更低的气压作用。气压的降低势必对高原地区使用的电工电子产品及机载设备产生影响。 许多产品的试验报告及实地考察都反映了气压降低对性能的影响。气压降低对产品的直接影响主要实气压变化产生的压差作用。这对于密封产品的外壳会产生一个压力，在这个压力的作用下会使密封破坏。然而气压降低的主意作用还在于因气压降低伴随着大气密度的降低及空气的平均自由程增大，有次会使产品的性能受到很大影响。 散热产品的温升随大气压降低而增加。电工电子产品有相当一部分是发热产品，如电机、变压器、接触器、电阻器等。这些产品在使用中要消耗一部分电能变成为热能，这样产品会发热，温度升高。产品因发热而使温度升高，这温度升高部分称之为温升。散热产品的温升随大气压的降低而增加，随海拨高度的增加而增加。导致产品的性能下降或运行不稳定等现象出现。 低气压对密封产品的影响。 低气压对密封产品的影响主要是由于大气压的变化形成压差。压差引起一个从高压指向低压的力。在该力作用下，使气体流动来达到平衡。而对于密封产品，其外壳将承受此力。此力可以使外壳变形、密封件破裂造成产品失效。 低气压对电性能的影响。海拨高度增加气压降低，对电工电子产品的电气性能也会产生影响。特别是以空气作为绝缘介质的设备，低气压对设备的影响更为显著。在正常大气条件下，空气可以是较好的绝缘介质，许多电气产品以空气为绝缘介质。这些产品用于高海拨地区或作为机载设备时，由于大气压降低，常常在电场较强的电极附近产生局部放电现象，称之为电晕。更严重的是，有时会发生空气间隙击穿。这意味着设备的正常工作状态被破坏。 在低气压下,特别是伴随高温条件时空气介电强度显著降低，即电晕起始电压和击穿电压显著降低，从而使电弧.表面放电或电晕放电的危险性增加。 低气压试验的目的。
泵制造厂只能给出H s值，而不能直接给出H g值。因为每台泵使用条件不同， 和值，所以，只能由使用单 吸入管路的布置情况也各异，有不同的 位根据吸入管路具体的布置情况，由计算确定H g。 在泵样本或说明书中所给出的H s是指大气压为10mH2O，水温为20℃状态下 的数值。如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样本上所给出的H s值，换 算成操作条件下的H s’值，其换算公式为 H s’=H s＋(H a－10)－(H v－0.24) (2-11) 式中 H s—操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH2O； H s—泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O； H a—泵工作处的大气压，mH2O； H v—泵工作温度下水的饱和蒸汽压，mH2O； 0.24—水的饱和蒸汽压，mH2O。 泵安装地点的海拔越高，大气压力就越低，允许吸上真空高度就越小。若 输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许吸上真空 高度也就越小。不同海拔高度时大气压力值如表2-1所示。 表2-1不同海拔高度的大气压力 ２．汽蚀余量 汽蚀余量Δh是指离心泵入口处，液体的静压头与动压头之和超过液 体在操作温度下的饱和蒸汽压头p v/p g的某一最小指定值，即 (2-12) 此式中—汽蚀余量，m；
p v—操作温度下液体饱和蒸汽压，N/m2。 将式（2-9）与（2-12）合并可导出汽蚀余量 与允许安装高度H g之间 关系为 (2-13) 式中p0为液面上方的压力，若为敞口液面则p0=p a。 应当注意，泵性能表上的 值也是按输送20℃水而规定的。当输送其它 液体时，需进行校正。具体校正方法可参阅有关文献[14]。 由上可知，只要已知允许吸上真空高H s与汽蚀余量中的任一个参数，均可确定泵的安装高度。 例2-2某台离心泵从样本上查得允许吸上真空高度H s=6m，现将该泵安装在海拔高度为500m处，若夏季平均水温为40℃。问修正后的H s’应为多少？若吸入管路的压头损失为1mH2O，泵入口处动压头为0.2mH2O。问该泵安装在离水面5m高度处是否合适？ 解当水温为40℃时，H v=0.75m。由表（2-1）查得H a=9.74m。根据式（2-11），则 H s’=H s＋(H a－10)－(H v－0.24) =6＋(9.74－10)＋(0.75－0.24) =5.23m 根据式（2-10）泵的安装高度为 H s=H s’－－ΣH f =5.23－0.2－1 =4.93m<5m
自然环境中，大气压和氧分压受到各种因素的影响，如温度、湿度、风速和海拔等方面的改变，都将导致大气压和氧分压发生相应的变化。其中以海拔的影响最为显著，它与大气压及氧分压是反比关系。海拔每升高100米，大气压就下降5毫米汞柱（0 67千帕），氧分压亦随之下降1毫米汞柱左右（0．14千帕）。我区平均海拔高度达4，000米以上，享有世界屋脊之称。高海拔导致了低大气压、低氧分压的形成，这也是青藏高原为"世界屋脊"空气稀薄、氧气缺乏的根本原因所在。当然，氧气在大气中的含量比例并没有变，仍为21％。 在海拔3000米以内每升高十米大气压减小（100pa ） 冬天大气压比夏天大气压（高） 气温低空气密度更高，因此冬天温度低气压高。 阴雨天大气压比晴天（低） 阴雨天因为气压低大气才承受不住雨滴重量落到地面上。 不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对比 我国幅员辽阔，海拔3000米以上的高原、高山地区，约占全国总面积的六分之一。这些地区大多分布在边疆省区，具有重要的国防意义。高原地带气候多变，寒冷、风大、空气稀薄，对人体构成了一个特殊的自然环境。其中空气稀薄，大气压和氧分压降低，是高原环境对机体影响的主要因素。 在高原地区世居的少数民族，对高原环境已经适应，但一般人口稀少，对这些地区的经济建设需要内地支援。我军有守卫边疆的任务，内地人员进入高原地区日渐增多，因此如何保证进入高原的人员健康，我是军卫生工作的重要任务。 在海平地区，空气在每平方厘米上所形成的压力为101.3kPa(760毫米汞柱)，在干燥空气中氧占20.40%，故氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱)。空气中氧所占比例基本不受高原影响，当大气压力因海拔增高而降低时，则氧分压按比例降低。下面选择几个不同高度的大气压和氧分压的改变列表如下（表3－2）。 初抵3000米以上高原地区，由于大气压中氧分降低，肺泡气和动脉血氧分压也相应的降低，毛细血管血液与细胞线粒体间氧分压梯度差缩小，从而引起缺氧。如果逐渐登高，有一个锻炼适应过程，在低氧分压环境中，机体可发生一系列代偿适应性变化，如通气加强，肺泡膜的弥散能力提高；循环功能加强，输送氧的能力增加；红细胞和血红蛋白含量增加，红细胞中2，3－二磷酸甘油酸增多，氧离曲线右移，通过这些代偿作用，以便使组织可利用氧达到或接近正常水平。机体具有一定的适应能力，可以较长期居住高原地区。一般地说，长期居住可适应的最大高度为5000米。但有人适应能力较弱，在5000米以下一定高度就失去了适应能力，而出现高原适应不全症。 在高原地区除了大气压降低对机体的主要作用，还有气候的影响，如寒冷、大风、雨雪以及紫外线照射等。这些因素降低机体适应能力，往往是高原适应不全症的诱发和加重因素。因此在相同高度的不同地区，由于气候不同，因而引起
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 对地球大气密度随高度分布规律的讨论 以NASA 大气模式MS 1、由玻耳兹受能分布律导出的大气密度随高度分布1687 年牛顿发表了万有引力定律, 1859 年麦克斯韦导出了平衡态下气体分子的速率分布定律,尔后,玻耳兹曼发展了麦克斯韦的分子运动学说,证明了在有势的力场中处于热平衡态的分子速度分布定律,即玻耳兹曼能量分布律。麦克斯韦-玻耳兹曼分布律是对相互作用可忽略的大量同类气体分子的集合,采用概率统计的方法导出的川。玻耳兹曼能量分布律的表达式为： 2、由大气模式得到的大气密度随高度分布2.1、大气层的温度分布大气 层可以被粗略地表征为环绕地球从海平面到大约1000Km 高度的区域,其间电中性气体可以被检测。50Km 以下该大气可以被假定为均匀混合的而且可以被当做一种理想气体。80Km 以上该流体静力学平衡因扩散而逐渐崩溃且垂直输运变得重要。在上层大气中主要的气体种类是N2，O，O2，H，He。按温度的垂直分布可将大气层分为对流层,从海平面直到大约10Km,其间温度逐渐降低，同温层，从10Km 直到大约45Km,其间温度逐渐上升，中间层,从45Km 直到大约95Km，其间温度再次逐渐降低，热层，从95Km 直到大约400Km，其间温度再次逐渐上升；而外逸层，大约在400Km 以上,其间温度是常数。 限于篇幅，文章第二章节的部分内容省略，详细文章请到论坛下载：对 地球大气密度随高度分布规律的讨论。 5、结论(1)MS (2)关心大气成分的数密度时,玻耳兹曼能量分布律仅适用于几公里至几十公里高度以内的分子态气体包括无所谓原子态还是分子态的惰性气体,但不包括