大气密度分析（1）：认识大气的新视角

张学文

大气密度分析（1）：认识大气的新视角

张学文，20190105  

20191010注：欢迎任何背景的人就此发表看法，如果您此后的工作受到这里的观念、分析、结论启发并且获得进一步成果，请注明对应的来源。

气象学对大气的分析过去以大气的温度（气温）和大气的压力为主线。这分析包括气温、大气压力（以等压面的高度的形式）在全球的地理的分布以及上下层的分析等等。天气预报就是基于这种“场”分析与预报形成的。

我们知道，空气是混合气体，但是可以按照理想气体对待。于是关于理想气体的状态方程是可以用于空气的。

P=d RT

就是联系着气压P、气温T、空气密度d 的状态方程，而R是关于空气的气体常数。当大气压力以百帕表示，温度以绝对温度表示，R取287.04时，以上公式计算出来的大气密度的单位就是千克/立方米。显然知道了大气压力的分布和气温的分布，也就知道了大气的密度分布。

但是，实际人们的考虑大都止步于大气压力、大气温度的分析上。而不再对大气密度多分析了。

可是立场、角度的转变，经常为我们看到一些新名堂，难道从大气密度的分析可以获得新的名堂？！例如

新的理论公式、新的名词、新的特征、新的预告天气的方法？！

我是抱有这种希望的。后面我将逐步介绍自己的一些零散分析。

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20190107补充
        （1）11年前，2008年，我就大气密度提出过两个猜想的方程。写为博客，地址是http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-14340.html 欢迎参考

（2）就此主题，我在本博客内201901单独建立了一个文件夹：大气密度2019 ，http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&classid=175393&view=me&from=space  欢迎光临

下面附一个按照前面公式从气温、气压计算空气密度的表，供以后计算查对用。余下其他的论点、认识、发现等等的讨论后面另论。

	不同温度、大气压力对应的大气密度表
			温度
	-90	-80	-70	-60	-50	-40	-30	-20	-10	0
大气压力	183	193	203	213	223	233	243	253	263	273
10	0.019	0.018	0.017	0.016	0.016	0.015	0.014	0.014	0.013	0.013
20	0.038	0.036	0.034	0.033	0.031	0.030	0.029	0.028	0.026	0.026
30	0.057	0.054	0.051	0.049	0.047	0.045	0.043	0.041	0.040	0.038
50	0.095	0.090	0.086	0.082	0.078	0.075	0.072	0.069	0.066	0.064
80	0.152	0.144	0.137	0.131	0.125	0.120	0.115	0.110	0.106	0.102
100	0.190	0.181	0.172	0.164	0.156	0.150	0.143	0.138	0.132	0.128
150	0.286	0.271	0.257	0.245	0.234	0.224	0.215	0.207	0.199	0.191
200	0.381	0.361	0.343	0.327	0.312	0.299	0.287	0.275	0.265	0.255
300	0.571	0.542	0.515	0.491	0.469	0.449	0.430	0.413	0.397	0.383
400	0.761	0.722	0.686	0.654	0.625	0.598	0.573	0.551	0.530	0.510
500	0.952	0.903	0.858	0.818	0.781	0.748	0.717	0.689	0.662	0.638
600	1.142	1.083	1.030	0.981	0.937	0.897	0.860	0.826	0.795	0.766
700	1.333	1.264	1.201	1.145	1.094	1.047	1.004	0.964	0.927	0.893
850	1.618	1.534	1.459	1.390	1.328	1.271	1.219	1.170	1.126	1.085
925	1.761	1.670	1.587	1.513	1.445	1.383	1.326	1.274	1.225	1.180
1000	1.904	1.805	1.716	1.636	1.562	1.495	1.434	1.377	1.325	1.276
1050	1.999	1.895	1.802	1.717	1.640	1.570	1.505	1.446	1.391	1.340
1100	2.094	1.986	1.888	1.799	1.718	1.645	1.577	1.515	1.457	1.404
	183	193	203	213	223	233	243	253	263	273
	-90	-80	-70	-60	-50	-40	-30	-20	-10	0

	气温
	0	10	20	30	40	50	60
大气压力	273	283	293	303	313	323	333
10	0.013	0.012	0.012	0.011	0.011	0.011	0.010
20	0.026	0.025	0.024	0.023	0.022	0.022	0.021
30	0.038	0.037	0.036	0.034	0.033	0.032	0.031
50	0.064	0.062	0.059	0.057	0.056	0.054	0.052
80	0.102	0.098	0.095	0.092	0.089	0.086	0.084
100	0.128	0.123	0.119	0.115	0.111	0.108	0.105
150	0.191	0.185	0.178	0.172	0.167	0.162	0.157
200	0.255	0.246	0.238	0.230	0.223	0.216	0.209
300	0.383	0.369	0.357	0.345	0.334	0.324	0.314
400	0.510	0.492	0.476	0.460	0.445	0.431	0.418
500	0.638	0.616	0.595	0.575	0.557	0.539	0.523
600	0.766	0.739	0.713	0.690	0.668	0.647	0.628
700	0.893	0.862	0.832	0.805	0.779	0.755	0.732
850	1.085	1.046	1.011	0.977	0.946	0.917	0.889
925	1.180	1.139	1.100	1.064	1.030	0.998	0.968
1000	1.276	1.231	1.189	1.150	1.113	1.079	1.046
1050	1.340	1.293	1.248	1.207	1.169	1.133	1.099
1100	1.404	1.354	1.308	1.265	1.224	1.186	1.151
	273	283	293	303	313	323	333
	0	10	20	30	40	50	60

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伽蓝鸟

密度本身和它的变化都太小了，不容易测量，所以大尺度动力学中通过引入P坐标来把密度隐藏起来。。

张学文

伽蓝鸟 发表于 2019-1-15 20:27
密度本身和它的变化都太小了，不容易测量，所以大尺度动力学中通过引入P坐标来把密度隐藏起来。。

在地面附近，大气压力是1000百帕，而大气密度是1300克/立方米。在这种视角下大家差不多。而在大气上界它们都是0.

伽蓝鸟

张学文 发表于 2019-1-16 09:47
在地面附近，大气压力是1000百帕，而大气密度是1300克/立方米。在这种视角下大家差不多。而在大气上界它 ...

额，我的意思是，密度不是直接测量的物理量，所以分析起来会有困难。。

张学文

感谢关注。

豆豆书生

密度是物质的基本物理属性，大气又属于流体，垂直和水平方向上做专门分析肯定非常有意义