航空气象学 第三章 温压湿基本气象要素

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03 基本气象要素

03 基本气象要素
h的大小表示气压随高度变化的快慢。
高空的h比低空的h大。 低层、高层大气密度不同 在暖的地方,单位气压高度差h比冷地方要大。 温度越高,空气密度越小
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单位气压高度差h的应用举例
已知塔台高70m,机场标高10m,塔台上的气压表测得该高 度上的气压值为986hPa,求QNH?(h=8m/hPa) 平均海平面高度表拨定:已知场压为998hPa,机场跑道的 海拔高度为24m,h=8m/hPa,求QNH?
是成云致雨的主要途径
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2、绝热变化
1)干空气温度的绝热变化:干空气在绝热过程中, 温度变化的直接原因是气压的变化。 干绝热直减率(rd):干空气在绝热上升(下降) 过程中,每上升(下降)单位距离的温度变化。实 际工作中,常取rd=1oc/100m
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1、非绝热变化 (Non-adiabatic Change) 指空气块通过与外 界的热量交换而产 生的温度变化
每一种天气变化的物理过程都 伴随着或起因于热量的传递或交换
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1、非绝热变化 非绝热变化的方式
辐射:空气块之间、地气之间、云之间
传导:只要气块间有温差,就有热量传导 湍流:乱流使空气微团产生混合,气块间热量也随之得到 交换。
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实际大气情况又是什么样的?
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2、绝热变化总结 绝热变化过程民航大学 空管学院
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(1)干绝热过程
在绝热过程中,如果气块内部没有 水相的变化,叫干绝热过程( 即干 空气或未饱和空气的绝热过程) 干绝热直减率 γd≈1℃/100m

第二节基本气象要素

第二节基本气象要素

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一、气 温
1.气温的概念 2.气温变化的基本方式 3.气温的时空变化
2020/1/4
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1.气温的概念
表示空气冷热程度的物理量 是空气分子平均动能大小的宏观表现
摄氏温标(°C) 华氏温标(°F) 绝对温标(°K)
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1.气压随高度的变化
气压总是随高度而降低的
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静力方程
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3.气压与高度
气压式高度表:空盒气压表,只是把气压刻度 根据标准大气中的压高关系换成 了高度刻度,只要高度表所在高度 的气压不变,指针位置不变,所指 示的高度就是标准大气中与该气 压值对应的高度
气压高度:气压式高度表所显示的高度
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第一章 大气的状态其运动
第一节 大气的成分及结构 第二节 基本气象要素 第三节 空气的水平运动 第四节 空气的垂直运动
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第二节 基本气象要素
一.气温 二.气压 三.湿度 四.密度 五.基本气象要素与飞行
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航海气象讲义

航海气象讲义
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六、散逸层 距地面大约800km以上的大气层,称为 散逸层,又称外层。散逸层的温度随着 高度的增加而迅速增高。空气相当稀薄, 一些高速运动的大气质点可以挣脱地球 的引力束缚,客服周围其他大气质点的 阻碍,逃逸到宇宙空间去,散逸层因此 而得名。
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气象要素(meteorological element)


三、平流层 从对流层顶向上到大约距地面55km的高 度范围内,称为平流层。平流层的下层为 同温层,温度随高度变化很或者几乎不变。 距地面20km以上出现逆温层,温度随高 度的升高而增大,这是由于臭氧层的存在 而造成的。平流层中气流以水平运动为主, 没有强烈的对流运动。
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四、中间层

距离地面55—85km的高度范围内,称为 中间层。中间层温度随高度的上升而迅 速下降,再次出现明显的空气对流和湍 流现象,故又称为高空对流层。大约 60km的高度上存在一个只有在白天出现 的电离层,称为D层。
2.2 太阳、地面和大气辐射
自然界中一切温度高于绝对温度的物体,都在 时刻不停地以电磁波的形式向四周放射能量, 同时也接受着周围射来的电磁波,这种传递能 量的方式称为辐射。 电磁波的波段从波长短的一侧开始,依次叫做 伽马射线、紫外线、可见光、红外线、无线电 波。 研究表明:物体的温度越高,放射能力越强, 辐射出的波段越短;温度越低,放射能力越弱, 辐射出的波段越长。
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8、下列是属于气象要素的是( ) A、风、云、雾、霜、沙尘暴 B、气压、高气压、台风 C、风、云、雨、冷锋、暖锋 D、气温、气压、冷锋、暖锋 9、气候是指某一特定区域( ) A、在较短时间内各种气象要素的综合表现 B、气像要素的多年平均特征(其中包括极值) C、气象要素的一年平均特征(其中包括极值) D、天气形势

03第3章 航空气象基础

03第3章 航空气象基础

2013-7-12
3.2.2 平流层
对流层之上,从对流层顶到约50km的大气层为平流层。在平流 层下层,即30—35knl以下,温度随高度降低变化较小,气温趋 于稳定,所以又称同温层。在30—35km以上,温度随高度升高 而升高。 平流层的特点:一是空气没有对流运动,平流运动占显著优势; 二是空气比下层稀薄得多,水汽、尘埃的含量甚微,很少出现天 气现象;三是在高约15—35km范围内,有厚约20km的—层臭 氧层,因臭氧具有吸收太阳光短波紫外线的能力,故使平流层的 温度升高。 特征: 气温随高度的增加而增加 大气运动以平流为主 含水汽和杂质极少,云雨现象几乎绝迹
2.气温变化的基本方式
(1)气温的非绝热变化:指空气块通过与外界的热量 交换而产生的温度变化。 ①辐射 ②乱流 ③水相变化 (2)气温的绝热变化:指空气气块与外界没有热量交 换,仅由于其自身内能增减而引起的温度变化。
3.1.2 气压
1.航空上常用的几种气压 2.气压与高度
1.航空上常用的几种气压
⑧雨层云(Ns):云中飞行平稳,但能见度恶劣,长 时间云中飞行可产生中度到强度的积冰。暖季云中可 能隐藏着积雨云,会给飞行安全带来严重危险。
⑨碎雨云(Fn):主要影响起飞着陆,特别是有时碎 雨云迅速掩盖机场,对安全威胁很大。
2.中云的外貌特征及对飞行的影响
中云的云底高度在2000-6000之间,中云根据其外貌特征可分 为高层云(As)和高积云(Ac)。 高层云是浅灰色的云幕,水平范围很广,常布满全天。在高层云
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气温初稳后升热,只 因层中臭氧多,水平 流动天气好,高空飞 行很适合 平流层
对流层
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对流旺盛近地 面, 纬度不同厚度 变; 高度增来温度 减, 只因热源是地 面; 天气复杂且多 变, 风云雨雪较常

第 三 节 基本气象要素

第 三 节  基本气象要素

气压与 高度关 系
气压表:根据气压随高度变化原理可以表示飞机相对高度的高低
气压突变会影响高度测量的精确性
思考题:
1.相对湿度,是指: A.空气中水汽含量与饱和水汽含量的百分比 B.空气中水汽压与饱和水汽压的百分比 C.空气中水分占空气总量的百分比 答案:B
思考题:
2.空气中容纳水汽的数量随气温变化,气温越高,则: A.可以容纳的水汽就越少 B.可以容纳的水汽就越多 C.当空气不能再容纳更多的水汽时,温度就会变化 答案:B
气象要素
表示大气状态的物理量和物理现象通称为气象要素。 气温、气压、湿度等物理量是气象要素,风、云、降水等天气现 象也是气象要素
三大气象要素
气温 空气湿度
气压
三种温标
气体状态方程
P =ρRT
ρ为空气密度 R 气体常数
• 空气密度与气压成正比 • 空气密度与气温成反比
水汽含量越大空气密度越小
气温对飞行的影响
相对湿度的物理意义
相对湿度的大小直接 反映了空气距离饱和 状态的程度( 空气的 潮湿程度)
影响相对湿度的因素
相对湿度的大小取 决于两个因素: 空气中的水汽含量 和温度
露点:
当空气中水汽含量不变且气压一定时,气温降低到使空 气达到饱和时的温度,称为露点温度,简称露点。
气压
标准大气压 = 101.325kPa
气温对升限的影响:气温升高,所有飞机升限减小 气温对滑跑距离的影响:气温升高,滑跑距离增长 气温对最大平飞速度的影响:气温升高,最大平飞速度减小(推力小) 气温对飞机载重的影响:气温升高,飞机载重减小
空气湿度
空气湿度:用来量度空气中水汽含量多少或空气 干燥潮湿程度的物理量。
表示方法:相对湿度、露点

航空气象1 基本气象要素

航空气象1 基本气象要素

温度(C)
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
E(hPa)
0.5
0.8
1.3
1.9
2.9
4.2
6.1
8.7
12.3
17.0
23.4
31.7
42.4
相对湿度的物理意义
• 相对湿度的大小直接反映了空气距离 饱和状态的程度( 空气的潮湿程度) • 相对湿度的大小取决于两个因素: 空气中的水汽含量和温度
2.露点(td)
当空气中水汽含量不变且气压一 定时,气温降低到使空气达到饱 和时的温度,称为露点温度,简 称露点。
3.气温露点差(t-td)
• 气温减去露点就是气温露点差
• 气温露点差表示了空气的干燥潮湿程度
• 气温露点差越小,空气越潮湿。
(二)空气湿度的变化
1.空气中水汽含量的变化 白天大于晚上,夏季大于冬季 2.空气饱和程度的变化 早晨大午后小,冬季大夏季小
0.76
0.69ห้องสมุดไป่ตู้
0.62
0.56
0.48
0.47
0.41
0.38
0.33
实际大气中的温度变化
• 当气块作水平运动或静止不动时, 非绝热变化是主要的, • 当气块作垂直运动时,绝热变化 是主要的。
(三)局地气温的变化
1.局地气温的周期变化 日较差 --- 一日中气温最高值与最 低值之差 年较差 --- 最热月的平均温度与最 冷月的平均温度之差
三、空 气 湿 度
空气湿度就是用来量度空气中水 汽含量多少或空气干燥潮湿程度 的物理量。

航空气象基本理论

航空气象基本理论

航空气象基本理论大气成分==空气+水汽+大气气溶胶质粒1.2大气结构对流层:低纬度17-18KM;中纬度10-12KM;高纬度8-9KM对流层三特征:气温随高度升高而降低。

几乎所有天气现象都发生在这一层。

空气具有强烈的垂直混合,对流和乱流盛行。

另外,对流层与地表摩擦的关系,又可分为摩擦层(1500M下)和自由层(1500M上)。

1.3大气的三圈环流"三风四带"赤道低压带和热带辐合带、副热带高压带和信风带、副极地低压带和盛西风带、极地高压带和极地东风带。

2.2气压在标准大气条件下,气压每变化1hpa.高度变化8.25米。

修正海平面气压QNH场面气压QFE标准气压QNE2.3湿度1.相对湿度-空气中的实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的百分比。

饱和水汽压的大小仅与气温有关。

气温越高,饱和水汽压越大。

相对湿度的大小直接反应了空气距离饱和状态的程度。

(空气的潮湿程度)相对湿度大小取决于两个因素:一是空气中的水汽含量,水汽含量越高,水汽压越大,相相对湿度越大。

二是温度,温度升高,饱和水汽压增大,相对湿度减小。

相对湿度的大小直接反应了空气距离饱和状态的程度。

2.露点与温度露点差:露点:当空气中水汽含量不变且气压一定时,气温降低到使空气达到饱和时的温度。

露点温度的高低反应了空气中水汽含量的多少。

温度露点差:当空气处于未饱和状态时,其露点温度低于气温,两温度之差称"气温露点差"。

只有当空气达到饱和时,露点才和温度相等。

用温度露点差判断空气的饱和程度,露点差越小,空气越潮湿。

温度露点差减小速率0.8度/100米三大要素(气温、气压和空气湿度)变化对仪表的影响:对空速表的影响:实际大气密度>标准时,表速>真空速;气温偏低时,空速表示度容易偏高;对高度表的影响:实际气压<标准时,高度表示度>实际高度;实际温度<标准时,高度表示度>实际高度;2.5风水平风的形成:水平气压梯度力地球自转偏向力(科氏力)地表产生的摩擦力;自由大气中风的形成及风压定律:在北半球,低压区空气是沿逆时针方向旋转的,高压区空气是沿顺时针方向旋转的。

航空气象:第三章 天气系统

航空气象:第三章 天气系统
在准静止锋区域飞行,不宜目视(简单气象)条件 飞行。
在稳定天气形式下可进行仪表(复杂气象)训练飞 行。
❖ 锢囚锋天气: 锢囚锋系由两条锋面相遇而成,故其云系和降水与原来
两条锋面的云系有关。 在形成初期锢囚点处上升气流加强,天气变得更坏,云
层增厚,降水增强,范围增大,在锢囚锋区域飞行,在锢囚 点以上将会遇到较广阔的云层和降水,还可能有雷暴、积冰 和颠簸。
准静止锋:
是冷暖气团势力相当,使锋面呈来回摆动,这种锋的移动速度很小,可近似 看作静止。
锢囚锋:
是冷锋追上暖锋或由两条冷锋迎面相遇而构成的 复合锋
如果后面的冷空气不如前面的冷空气那样冷而干,则后面相 对暖的冷气团会滑行于前面冷气团之上,形成暖式锢囚锋
如果前面的冷气团比较暖湿,后面的冷气团比较寒冷,则后面的 冷气团就楔入前面冷气团的底部,形成冷锋式锢囚锋
暖锋天气
云系的演变顺序(从冷空气向暖空气飞) 卷云Ci-卷层云Cs-高层云As-雨层云Ns
暖气团稳定时,云中气流比较稳定,多数不会影响飞行。 但是,暖锋、锋线附近和降水区内能见度很差,云高度很 低,具有仪表(复杂气象)飞行条件。 暖锋中如果暖空气潮湿而不稳定,形成的积雨云常隐藏在 其他云层中。
秋、冬季和早春,暖锋中容易产生严重积冰,由于锋两侧温
气团的水平尺度可达几千千米,垂直范围可 达几千米到十几千米,常从地面伸展到对流层顶。
❖(一) 气团的形成条件
❖ 1、大范围性质比较均匀的地理区域,物理性质 比较均匀的地球表面,是使空气属性变得比较均 匀的重要条件:
海洋、大沙漠、两极等,这些区域称为气团的 源地。
❖ 2、空气能够在气团源地长期停留或缓慢移动
这种冷锋多出现在夏季,当它来临时,往 往 狂风 骤起,乌云漫天,暴雨倾盆,电闪雷鸣,有时伴有 冰雹,然而为时短暂,锋线过后不久,天空就豁然 开朗。
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三、常用的几种气压值
1. 本站气压(station pressure)
2. (修正)海平面气压(sea-level pressure) 3. 标准海平面气压(standard atmospheric pressure)
4. 场面气压(aerodrome/surface pressure)
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二、湿度的变化-年变化
水汽压的年变化和气温的年变化相似。 相对湿度因为与水汽压和温度都有关系,年变化情况 比较复杂。
湿度的年、日变化复杂。取决于温度、各地的地面干湿状
况、蒸发的水分供给、对流运动、气流的性质。
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基本气象要素变化对飞行的影响
实际大气状态与标准大气状态通常存在一定差异。大 气温度、压强、湿度等要素发生变化时会影响到飞机 性能、仪表指示等从而影响飞行。
对高度表指示的影响。
对空速表指示的影响。
对飞机飞行性能的影响。
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常用单位:百帕(hPa)为单位、毫巴(mb)、毫
米水银柱高(mmHg)表示。
一百帕=1000达因/厘米2=100牛顿/米2
1mmHg ≈ 1.333hPa
1hPa ≈ 0.75mmHg
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二、 气压随高度的变化-规律
规律:
气压总是随高度递减,随高度递减的快慢程度不一致。 低层较快,高层较慢。 (在近地面层中,高度每升高100米,气压约降低 9.5mmHg)。
(4)等压面高度单位:位势高度
把单位质量的物体从海平面上升到某高度时克服重力所作的 功来表示的高度,其单位是位势米。 位势米H 位势米H和几何米z关系
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六、气压场
4、气压分布的基本形式: ①低压。
②高压。
③低压槽(简称槽)。 ④高压脊(简称脊)。 ⑤鞍形气压区(简称鞍部)。
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第三章
温、压、湿基本气象要素
第一节 气温 第二节 气压 第三节 湿度
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第一节
大气温度
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一、气温的概念
气温是表示空气冷暖程度的物理量。
现象--温度表示物体冷热的程度。 实质--空气分子平均动能(内能)大小的宏观表现。
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二、温标
1、气温通常用三种温标: (1)摄氏温标(Celsius、centigrade)温标(º C): (2)华氏温标(Fahrenheit)温标(ºF): (3)开氏温标(Kelvin)温标( K): 2、温标换算 C=5/9x(F-32)
1. 大气静力学基本方程(Equation of Static Equilibrium)
dp = - ρgdz
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二、 气压随高度的变化-方程
2. 压高公式(Barometric height formula) z2 -z1= 18400(1+ αtm)lg(p1/p2)
其中 α=1/273,tm为气温
气温的日变化
它是指气温以一日为周期的有规律变化。
气温日变化的特点:一天当中有一个最高值和一个最低值。
气温日较差Page 8四、气温的 Nhomakorabea期性变化
气温的年变化
指气温以一年为周期的有规律的变化。 特点:绝大部分地区,一年中有一个最高值和一个最低值。 气温年较差
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五、气温的水平分布
气温的水平分布特征
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五、气压随时间的变化
任何地方的气压都在随着时间的不同而改变。 气压的周期性变化:气压随时间的改变而呈现规律性波动。 日周期变化 年周期变化 气压的非周期性变化:气压变化不存在固定的周期。
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六、气压场
1、气压场: 地表面气压的分布情况称为气压场。 在空间范围内的气压分布情况为空间气压场。 某一水平面的气压分布情况称为水平气压场。 2、等压线和等高面图: (1)等压线
3. 比湿(q)
4. 相对湿度(relative humidity) (f) 5. 露点温度(dew-point) (td)
温度露点差(dew-point deficit) (t - td)
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湿度的变化-日变化
水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系,而蒸发的
快慢在水分供应一定的条件下,主要受温度控制。 相对湿度的大小,取决于水汽压和温度。
F=9/5xC+32
K=C+273
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三、气温的变化
气温的非绝热变化( non-adiabatic )
空气块与外界交换热量而产生的温度变化方式: 辐射、传导、对流(convection)、湍流 (turbulence)、水相变化【蒸发(升华)和凝结 (凝华)】等。
气温的绝热变化( adiabatic )
第三节 大气湿度
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一、 湿度概念
度量空气中水汽含量多少或空气干湿程度的物理量。 它有两方面的含义,即水汽含量和饱和程度。
二、常用的湿度表示方法
1. 绝对湿度(absolute humidity) (a)
2. 水汽压(water vapor pressure) (e)
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一、 湿度概念
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六、气压场
(2)等高面图:
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六、气压场
2、等高线和等压面图
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六、气压场
(2)等压面和邻近等高面的关系 (3)等高线
目前气象台所绘制的高空图--等压面图。
常用的等压面有:850hPa(毫巴)、700hPa(毫 巴)和500hPa(毫巴)等。
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六、气压场
Dry Adiabatic Lapse Rate
b. 湿空气温度的绝热变化SALR(有水相变化) γm = 0.4 ~ 0.7 º C/100 m Saturated Adiabatic Lapse Rate
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四、气温的周期性变化
气温的日变化 气温的年变化
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四、气温的周期性变化
空气块由于自身内能增减而产生的温度变化。
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大气温度
引起空气温度变化的绝热因素和非绝热因素常常是同时存在的, 因条件不同而有主次之分。 当气块作水平运动或静止不动时,非绝热变化是主要的;当气块作 垂直运动时,绝热变化是主要的。
a. 干空气温度的绝热变化DALR(无水相变化) γd = 1 º C/100 m
影响气温水平分布的因素
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(二)影响气温水平分布的因素
1、纬度 2、海陆分布
3、地形
4、平流输送
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第二节
大气压强
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大气压强
一、 气压
由地球周围大气的重量而产生的压强,简称气压。
在静止大气中任一高度上的气压值,等于其单位面积上
垂直空气柱的重量。 气压的单位为帕斯卡,简称帕(Pa)。
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二、气压气压随高度的变化-规律
气压随高度增加而 降低:
在大气处于静止状态时, 某一高度上的气压值等于其 单位水平面积上所承受的上 部大气柱的重量。 随着高度增加,其上部 大气柱越来越短,且气柱中 空气密度越来越小。
气 压 随 高 度 的 变 化
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二、 气压随高度的变化-方程
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