Атмосферное давление

Собственный вес столба воздуха создает атмосферное давление, которое уменьшается по мере удаления от поверхности Земли.

Вблизи земной поверхности: При подъеме на каждые 8 м атмосферное давление падает на 100 Па = 1 мбар.

Если предположить, что температура воздуха с высотой не меняется, то атмосферное давление уменьшается с высотой по экспоненциальному закону.

Если

p0атмосферное давление у поверхности Земли,Па
phатмосферное давление на высоте,Па
hвысота над поверхностью Земли,м
ρ0плотность воздуха у поверхности Земли,кг.м3
gускорение свободного падения,м/c2
e2.71828,

то для высот примерно до 100 км давление (при постоянной температуре) рассчитывается по формуле

\[ p_h = p_0 e^{\frac{-ρ_0 gh}{p_0}} \]
График - Атмосферное давление в зависимости от высоты
График — Атмосферное давление в зависимости от высоты

Если давление у поверхности Земли p0 = pн = 101.325 кПа (до 1980 г. — 760 мм рт. ст.) и температура воздуха на любой высоте равна 0°С, то из формулы следует:

\[ p_h = p_0 e^{\frac{-h}{7.99}} \]

или

\[ h = 18.4 \lg(\frac{p_0}{p_h}) \]

где высота h выражена в километрах.

Формула (1) называется барометрической формулой высоты. При точных вычислениях атмосферного давления следует учитывать понижение температуры воздуха по мере увеличения высоты.

При pн = 101.325 кПа (среднегодовое значение атмосферного давления на уровне моря) и t = 15°С (среднегодовое значение температуры на уровне моря) для высот до 11 000 м (тропосфера) следует пользоваться международной формулой:

\[ p_h = 101.3 (1 - \frac{6.5h}{288})^{5.255} \]

где давление выражено в килопаскалях, высота h — в километрах, или

\[ ρ_h = 1.2255 (1 - \frac{6.5h}{288})^{4.255} \]

где плотность выражена в кг/м3, высота — в километрах.

Атмосферное давление зависит от места измерения, температуры воздуха и погоды. На уровне моря среднегодовое атмосферное давление составляет pн = 1013.25 мбар = 101,325 кПа (нормальное давление) при среднегодовой температуре 15°С.

Зависимость среднегодового давления от высоты.

Атмосферное давление

стр. 466