第三章大氣壓力

1、 第三章第三章 大氣壓力大氣壓力大氣靜力學(xué)基本方程氣壓高度公式 均質(zhì)大氣壓高公式 等溫大氣壓高公式 多元大氣壓高公式氣壓的空間分布?xì)鈮禾荻葰鈮弘S時間的變化 第一節(jié)第一節(jié) 大氣靜力學(xué)基本方程大氣靜力學(xué)基本方程3.1.1 大氣靜力學(xué)基本方程大氣靜力學(xué)基本方程大氣靜力學(xué)基本方程反映在重力作用下，大氣處于流體靜力平衡狀態(tài)時氣壓隨高度的變化規(guī)律。 大氣壓力：單位面積上直至大氣上界整個空氣柱的重量。靜力平衡：大氣在垂直方向上受到重力和垂直氣壓梯度力的作用達(dá)到平衡時，稱大氣處于流體靜力平衡狀態(tài)?？諝庵艿较蛏系膲毫?dzzpdzzppp)(空氣柱受到向下的重力為 gdzmg當(dāng)向上的壓力和向下的重力達(dá)到平衡

2、時，合力為零，有0gdzdzzpzpg1大氣靜力學(xué)基本方程 氣壓隨高度遞減的快慢取決于空氣密度 和重力加速度g的變化 垂直氣壓梯度力：單位質(zhì)量的空氣塊由于氣壓在垂直方向上有差異而受到的力gdzdpgzpgdzdpzpg1氣壓隨高度的變化 大氣靜力學(xué)基本方程的其他形式745, 0,1014. 300259. 0)1)(2cos1 (babzaggzgdzdp1、當(dāng) 時， ，即氣壓隨高度的增加而減小。2、由于重力加速度變化很小，所以氣壓隨高度減小的快慢主要決定于密度。在大氣中，下層密度大，氣壓隨高度減小得快；上層密度小，氣壓隨高度減小得慢。3、將大氣靜力學(xué)方程從任意高度Z積分到大氣上界，則得：0d

3、z0dpzzgdzP此式表示任意高度 處的氣壓 等于從該高度向上到大氣上界的單位截面積垂直空氣柱所受的重力。ZzP垂直氣壓梯度（單位高度氣壓差）垂直氣壓梯度（單位高度氣壓差）gdzdpvdTRPdzTRgpdpvdvvdTpTRgpdzdp42. 3dzdpGzvvdTpTRgpdzdp42. 3垂直氣壓梯度，又叫單位高度氣壓差 單位氣壓高度差極其應(yīng)用單位氣壓高度差極其應(yīng)用單位氣壓高度差：在垂直空氣柱中，每改變單位氣壓（通常為1hPa）所需上升或下降的高度，又叫氣壓階，用h表示 dzdpGzdpdzh)/(3 .291hPampTGdpdzhvz將)1 (273vvtT代入上面的公式得到)/(

4、18000hPampthv15.2731P31表3.1第二節(jié)第二節(jié) 氣壓氣壓高度公式高度公式一、通用的氣壓一、通用的氣壓高度公式高度公式通用的壓高公式通過對靜力學(xué)基本方程從氣層底部到頂部進(jìn)行積分得到：由公式（3.1.4）推導(dǎo)出2121zzppgdzdp2121zzvdppdzTRgpdpvdTRP2112zzvddzTRgepp 2112zzvddzTRgepp（3.1.7）3.1.3 大氣標(biāo)高大氣標(biāo)高大氣標(biāo)高表示氣壓、密度隨高度的變化趨勢。 gTRzpHvpd1)ln(1)ln(zH氣壓標(biāo)高密度標(biāo)高3.2 大氣模式大氣模式（一）等溫大氣若大氣層的虛溫（或溫度）不隨高度變化，稱為等溫大氣不考慮

5、重力加速度隨高度的變化的影響 將公式 2112zzvddzTRgepp中的虛溫看作常數(shù)vdTRzzgepp1212（二）多元大氣多元大氣是指氣溫（或虛溫）是高度 的線性函數(shù)的大氣層。也就是說，多元大氣的溫度直減率 為常數(shù)。 z設(shè)海平面的虛溫為0vT，任意高度 處的虛溫為zzTTvv0zTv虛溫的垂直遞減率dzzTRgpdpvd)(0dRgvTzzpp)）（1(11212gRvdppTz)(1z12112或多元大氣的氣壓高度公式等溫大氣無上界等溫大氣無上界在同樣的溫度和壓力條件下，氣溫直減率越大，氣壓隨高度降低越快。當(dāng)求大氣的最高極限高度時，將P=0代入多元大氣的氣壓高度公式中得到：0vTTH說明 為常數(shù)時，多元大氣有確定的上界。從多元大氣的壓高公式中可知：1、當(dāng) （等溫大氣）時， 為等溫大氣的上界，即等溫大氣無確定的上界。0zTv0vTH2、當(dāng) /100m（均質(zhì)大氣）,設(shè) ，則 米為均質(zhì)大氣的上界。41. 3dRgKTv27307996H3、當(dāng) （多元大氣）ZTTvv01（三）均質(zhì)大氣假設(shè)大氣密度不隨高度變化，而是整層都保持其海平面值，這就是等密度大氣模式，稱為“均質(zhì)大氣”。 gdzdpzppgd