标准大气与气压高度计和大气压力传感器

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标准大气与气压高度计和大气压力传感器

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https://www.delta-tech.cc/delta-tech_Article_11596121.html

气压高度计和大气压力传感器是如何准确测量海拔高度的？这背后离不开"标准大气"这一重要概念。本文将为您详细解析标准大气的定义、国际标准对比，以及气压高度计的工作原理。

标准大气的定义与重要性

标准大气（Standard Atmosphere），又称“参考大气”（Reference Atmosphere），是一种能够反映某地区（如中纬度）垂直方向上气温、气压、湿度等近似平均分布的模式大气。它能粗略地反映中纬度地区大气多年年平均状况，并得到一国或国际组织承认。

中国标准大气的定义

中国国家标准规定的标准大气压，采用海平面温度为15℃，气压为1013.25百帕，密度为1.2250千克/米³；在11千米以下，高度每增高100米，温度降低0.65℃；在11～20千米，温度保持－56.5℃。这样规定的标准大气压，与中国中纬度（北纬45°）实际大气十分接近。

国际标准大气的采用

鉴于多年来中国尚无统一的大气标准，而美国1976年大气标准（USSA-1976）是一个较为成熟的大气模式，其50公里以下已为国际标准化组织ISO选用，且同世界气象组织(WMO) 和国际民航组织( ICAO)标准大气的相应部分也一致，其30公里以下同中国中纬度(45°N)实际大气又十分接近，故中国国家标准总局已将USSA-1976的30公里以下部分选作中国的国家标准(GB1920-80)，自1980年5月1日起实施。当然，在考虑具体问题时，仍应注意纬度和季节对实际大气的影响。

气压高度计的工作原理与局限性

气压高度计和大气压力传感器根据标准大气规定，对气压海拔高度解算。高度计需要以标准大气压作为基准气压高度计的原理是根据测量大气压，把压力转换成高度显示出来。但是大气压力与高度的关系并不是一个简单的可以用公式表现出来的，比如离地面越低，空气的密度越大；离地面越高，空气的密度越低；另外在同一个大气压下，温度的变化对高度有明显的影响，所以单纯从压力读数上是无法得到一个可以信赖的高度数值的。解决这个问题的办法是设定一个特定的天气条件，即标准大气，在这个条件下，高度和气压/温度的关系就可以得到一种近似平均分布的模式。