Русская Википедия:Барическая ступень

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Бари́ческая ступе́нь — величина, определяющая изменение высоты в зависимости от изменения атмосферного давления. Применяется при барометрическом нивелировании и при пересчёте показаний статоскопа в разность высот.

Зависит от давления и температуры воздуха.

Наглядный смысл барической ступени — высота, на которую надо подняться, чтобы давление понизилось на 1 гПа.

Разговорный (не вполне корректный) вариант термина — барометрическая ступень.

Применение

Имеет место формула, являющаяся линеаризацией барометрической формулы Бабине:

<math>\Delta h = - Q(p, T)\,\Delta p,</math>

где

  • <math>\Delta h</math> — изменение высоты <math>h</math>, метры
  • <math>\Delta p</math> — изменение давления, кПа
  • <math>Q(p, T)</math> — значение барической ступени, м/кПа
  • <math>T</math> — температура, градусы Цельсия
  • <math>p</math> — давление, кПа в месте измерения

Формула практически точна при небольших (десятки метров) изменениях высоты.

Вычисление барической ступени

<math>Q(p, T) = \frac{8000}{p}( 1 + 0{,}00366\,T)</math>

(смысл и размерности величин см выше).

Таблица величины барической ступени (м/гПа) для некоторых значений давления и температуры [1]

Давление, гПа Температура, °C
−40 −20 0 20 40
1000 6.7 7.4 8.0 8.6 9.3
500 13.4 14.7 16.0 17.3 18.6
100 67.2 73.6 80.0 86.4 92.8

Пример

При переносе барометра с уровня моря на холм давление уменьшилось на 2 мм.рт.ст. Температура комнатная. Какова высота холма?

1 мм.рт.ст = 101,325/760 мм = 0.13332 кПа.

Положим, что давление на уровне моря равно стандартному:

<math>p = 101,325 \text { кПа.} </math>

Приращение давления:

<math>\Delta p = - 2 \text{ мм.рт.ст.} = - 2 \cdot 0,13332 \text { кПа/мм.рт.ст} = - 0,26664 \text{ кПа}.</math>

Из формулы: <math>Q = 84,7 \text{ м/кПа (или 11,29 метра на 1 мм.рт.ст).} </math>

Изменение высоты (высота холма) <math>\Delta h = 84,7 \cdot 0,26664 = 22,59 \cong 22,6 \text{ метра}.</math>

Разницу можно вычислить также по барометрической формуле

<math>\Delta h = 18400\cdot(1 + a\cdot t) \lg (\frac{p1} {p2})</math> (в метрах),

где <math>t</math>— средняя температура слоя воздуха между точками измерения в градусах, <math>a</math> — температурный коэффициент объёмного расширения воздуха 0.00366. Или

<math>18400\cdot(1 + 0,00366\cdot20)*\lg (760 / (760-2 \text{ мм})) = 22,60 \text{ метра}.</math>

См. также

Литература и ссылки

Примечания

Шаблон:Примечания

Шаблон:Спам-ссылки