Составители:
Рубрика:
16
Рис. 1.7. Изменения средних
полусферных и глобальных годовых
температур приповерхностного воздуха
за период 1856–1998 гг. по сравнению со
средними температурами за период
1961–1990 гг.
Вернемся к уравнению гидростатики (1.2.3). Подставляя в него плотность из (1.2.2)
получим
TR
gp
dz
dp
µ
−= . (1.2.6)
Решение этого простейшего дифференциального уравнения дает
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
∫
z
dz
zT
zgz
R
pzp
0
)(
)()(1
exp)0()(
µ
, (1.2.7)
где
)0(p
– давление при z = 0. Таким образом, вертикальные профили температуры и
давления в атмосфере не являются независимыми
. Зная профиль температуры T (z) и
давление
p (0) (или, в общем случае, давление на определенной высоте p (z
0
), от которой
соответственно следует интегрировать в (1.2.7)) можно рассчитать профиль давления. И
наоборот, зная профиль давления можно по (1.2.6) рассчитать профиль температуры.
В (1.2.7) учтена зависимость температуры, молекулярной массы воздуха и ускорения
свободного падения от высоты. Задавая явный вид этих зависимостей из (1.2.7), можно
получать различные соотношения между профилями давления и температуры,
называемые
барометрическимим формулами.
В простейшем случае, пренебрегая в (1.2.7) зависимостью
µ
, g и T от высоты,
получим
z
TR
g
pzp )(exp)0()(
µ
−= . (1.2.8)
Стоящая в экспоненте константа
g
TR
H
µ
= имеет размерность высоты и называется
высотой однородной атмосферы или шкалой высот. Для стандартных условий
µ
= 28.96 г/моль, g = 9.81 м⋅с
-2
и T = 273.16 К получается H = 7.966 км, то есть примерно
8 км. Через высоту однородной атмосферы H барометрическая формула (1.2.8)
записывается в удобном для практического использования виде
)/(exp)0()( Hzpzp
−
=
. (1.2.9)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- …
- следующая ›
- последняя »
