تغییرات فشار جوی با ارتفاع
فشار اتمسفری یا فشار هواسپهر، فشار داخل اتمسفر زمین است که با افزایش ارتفاع کاهش مییابد. فشار اتمسفری را میتوان با استفاده از فشارسنج (بارومتر) جیوهای اندازهگیری کرد. در ارتفاع صفر متر، فشار اتمسفری بهنجار نامیده میشود و برابر با 1013 میلی بار است. با افزایش ارتفاع، فشار اتمسفری کاهش مییابد و در ارتفاع پنج هزار متری به نصف فشار سطح دریا میرسد.
تغییرات فشار اتمسفری با ارتفاع به صورت نمایی است و با افزایش ارتفاع، فشار اتمسفری کاهش مییابد. در تصویری که در یکی از منابع ذکر شده است، روند تغییرات عمودی فشار و دمای اتمسفر نشان داده شده است. همچنین، با افزایش ارتفاع، جرم اتمسفر بالای نقطه مرجع کاهش پیدا میکند و بنابراین، فشار اتمسفری کاهش مییابد.
چگونه می توان فشار هوا را در ارتفاع محاسبه کرد؟
برای محاسبه فشار هوا در ارتفاعات مختلف، میتوان از فرمول p=p0*e^(-Mgh/RT) استفاده کرد. در این فرمول، p فشار هوا در ارتفاع مورد نظر، p0 فشار هوا در سطح دریا، M جرم مولی هوا، g شتاب گرانش، h ارتفاع، R ثابت گازی و T دمای هوا است. این فرمول بر اساس قانون بویل-ماریوس و قانون گازهای کامل تعریف شده است.
همچنین، میتوان از فرمول p=p0*(1-(Lh/T0))^((Mg)/(RL)) نیز برای محاسبه فشار هوا در ارتفاعات مختلف استفاده کرد. در این فرمول، p فشار هوا در ارتفاع مورد نظر، p0 فشار هوا در سطح دریا، L نرخ تغییر دما با ارتفاع، h ارتفاع، T0 دمای مطلق، M جرم مولی هوا، g شتاب گرانش، R ثابت گازی و L نرخ تغییر دما با ارتفاع است.
به طور کلی، با افزایش ارتفاع، فشار هوا کاهش مییابد.