Барическая ступень

Для приближенной оценки высоты по известной разности давле­ний или, наоборот, для оценки давления по заданной разности вы­сот на практике удобно пользоваться понятием “барическая сту­пень”.

Барической ступенью называется такая высота, на которую нуж­но подняться с исходного уровня, чтобы давление понизилось на 1 гПа. Обозначим ее через Л. Единица барической ступени — м/гПа. Формулу для барической ступени легко получить, если воспользо­ваться следующими рассуждениями. При увеличении высоты на dz давление понижается на -dp. Для того чтобы давление уменьши­лось на 1 гПа, необходимо подняться на высоту

С учетом уравнения (3.2.5) эта формула принимает вид

Формула (3.4.2) показывает, что h зависит только от плотности воздуха (не считая зависимости от g, которое изменяется в узких пределах). Чем меньше плотность воздуха, тем больше барическая ступень, и наоборот.

Исследуем зависимость барической ступени от высоты (давле­ния) и температуры. С увеличением высоты плотность воздуха, как было показано в п. 3.3, уменьшается, если исключить из рассмотре­ния тонкий приземной слой, в котором плотность может и возрас­тать с высотой (при у > уд). Уменьшение плотности приводит к рос­ту барической ступени при увеличении высоты. Подставив в форму­лу (3.4.2) плотность р из уравнения (1.4.12), получим:

где H₀ = 273R_c/g ≈ 8000 м.

Если сравниваются барические ступени на одной и той же изоба­рической поверхности (р = const) в двух воздушных массах (теплой и холодной), то, согласно (3.4.3), барическая ступень в теплой массе (h_т) больше барической ступени в холодной массе (h_х), т. е. h_т > h_х. Чем меньше барическая ступень, тем быстрее падает с вы­сотой давление. Значения барической ступени при разных темпера­турах и давлениях приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Барическая ступень (м/гПа)

Date: 2015-12-10; view: 1353; Нарушение авторских прав