気圧の高度分布の計算
気圧は頭上に存在する空気の重さにより生じる圧力です。気圧を測定する高度が増せば、頭上に存在する空気の量は減少しますので、気圧は減少します。逆に、気圧を測定する高度が低下すれば、頭上に存在する空気の量は増加しますので、気圧も増加します。このため、気圧には著しい高度依存性が存在します。高度zと気圧pの関係式を測高公式と呼びます。
各種の測高公式が存在しますが、対流圏内では、大気を気温減率6.5K/kmの多方大気と仮定して状態方程式と静力学方程式(静水圧平衡の式)とから求められる次式

    p=p0{1-0.0065z/(t0+273.15)}^5.257

でも充分な精度があります。ここで、p0は地上気圧(hPa)、t0は地上気温(℃)、zは高度(m)です。
気温tと密度ρの高度分布は

    t=t0-0.0065z

    ρ=1000p/{2.87(t+273.15)}

によって求めることが出来ます。

条件設定

地上気圧を指定して下さいhPa
地上気温を指定して下さい
   高度を指定して下さいm

計算結果の表示

    気圧はhPa
    気温は
空気の密度はg/m^3です

計算条件を設定しなおして計算実行ボタンを押せば何度でも計算できます。

対流圏の厚さは、極地方で薄くて6km程度、熱帯地方で厚くて16km程度、地球全体の平均では約11kmです。同じ場所でも、夏は厚くて、冬は薄くなります。対流圏より上(成層圏)では、高度が増加しても気温が減少しないかむしろ増加する状態にあるので、気温減率6.5K/kmの多方大気を仮定しているこの計算結果は成層圏以高には適用できません。


掲示者 中川清隆@立正大学地球環境科学部環境システム学科