大氣靜力方程

大氣靜力方程,即指dp=-ρgdz,映的氣壓隨高度變化的規律,除在有強烈垂直運動時誤差較大外,幾乎普遍適用於所有的大氣運動。

表達式

大氣靜力方程 大氣壓力是隨高度的增加而降低的。當一空氣塊在保持靜力平衡狀態,水平方向上各面受力相互抵消的條件下,它在垂直方向上所受向上淨壓力(上、下壓力差)必為重力所平衡,即
dp=-ρgdz
式中的ρ為氣塊密度,g為重力加速度。這就是大氣靜力方程,簡稱靜力方程。

物理意義

它表示在垂直方向上所受的作用力達到平衡時,氣壓隨高度變化的定量關係。上式說明兩個不同高度上氣壓的差值(dp),等於這兩個高度間單位截面積空氣柱的重量(ρgdz)。式中的負號表示氣壓隨高度的增大而減小。當dz>0時,因方程右邊ρ和g都不可能為負值,所以dp<0;反之,dz0。由於g可近似取常數,所以氣壓隨高度遞減的快慢主要取決於空氣密度。在密度大的氣層里,氣壓隨高度遞減得快;在密度小的氣層里,氣壓遞減得慢。靜力方程反映的氣壓隨高度變化的規律,除在有強烈垂直運動時誤差較大外,幾乎普遍適用於所有的大氣運動。

套用

大氣靜力學方程在氣象學、氣候學上都有廣泛套用。

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