Барометрическая ступень

Барометри́ческая ступе́нь (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 барометрической ступени — высота, на которую надо подняться, чтобы давление понизилось на 1 гПа.

Применение

Имеет место формула, являющаяся линеаризацией барометрической формулы Бабине:

$~\Delta h = - Q(p, T)\,\Delta p$, где

• $~\Delta h$ — изменение высоты $~h$, метры
• $~\Delta p$ — изменение давления, кПа
• $~Q(p, T)$ — значение барометрической ступени, м/кПа
• $~T$ — температура, градусы Цельсия
• $~p$ — давление, кПа в месте измерения

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

Вычисление барометрической ступени

$~Q(p, T) = \frac{8000}{p}( 1 + 0{,}00366\,T)$ (смысл и размерности величин см выше).

Таблица величины барометрической ступени (м/кПа) для некоторых значений давления и температуры:

Давление, кПа	Температура, °C
	−40	−20	0	20	40
100	67	74	80	86	93
50	134	147	160	173	186
10	672	736	800	864	928

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:

p = 101,325 кПа

Приращение давления:

Δp = — 2 мм.рт.ст. = — 2 • 0,13332 кПа/мм.рт.ст = — 0,26664 кПа

Из формулы: Q = 84.7 м/кПа (или 11.29 метра на 1 мм.рт.ст).

Изменение высоты (высота холма) Δh = 84.7 • 0,26664 = 22,59 ≈ 22,6 метра

Разницу можно вычислить также по барометрической формуле: Δh = 18400*(1 + a*t)*lg (p1 / p2) (в метрах), где t — средняя температура слоя воздуха между точками измерения в градусах, a — температурный коэффициент объёмного расширения воздуха 0.00366. Или 18400*(1 + 0.00366*20)*lg (760 / (760+2 мм)) = 22.54 метра.

См. также

• Стандартная атмосфера
• Барометрическая формула

Литература и ссылки

• Приходько М. Г. Справочник инженера-синоптика. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — С. 16. — 328 с.
• Хромов С. П. Метеорология и климатология для географических факультетов. — Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1964. — С. 69. — 500 с.
• статья «Барическая ступень» в БСЭ