标准大气的高度和气温、气压的关系
一、气压随高度的变化
一、气压随高度的变化
一个地方的气压值经常有变化,变化的根本原因是其上空大气柱中空气质量的增多或减少。大气柱质量的增减又往往是大气柱厚度和密度改变的反映。当气柱增厚、密度增大时,则空气质量增多,气压就升高。反之,气压则减小。因而,任何地方的气压值总是随着海拔高度的增高而递减。如图4·1所示,甲气柱从地面到1000m和从1000m到
2000m,虽然都是减少同样高度的气柱,但是低层空气密度大于高层,因而低层气压降低的数值大于高层。据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
(一)静力学方程
假设大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受铅直气柱的重量。见图4·2,在大气柱中截取面积为1cm2,厚度为△Z的薄气柱。设高度Z1处的气压为P1,高度Z2
处的气压为P2,空气密度为ρ,重力加速度为g。在静力平衡条件下,Z1面上的气压P1和Z2面上的气压P2间的气压差应等于这两个高度面间的薄气柱重量,即
P2-P1=-△P=-ρg(Z2-Z1)=-ρg△Z
式中负号表示随高度增高,气压降低。若△Z趋于无限小,则上式可写成
-dP=ρgdZ(4.1)
上式是气象上应用的大气静力学方程。方程说明,气压随高度递减的快慢取决于空气密度(ρ)和重力加速度(g)的变化。重力加速度(g)随高度的变化量一般很小,因而气压随高度递减的快慢主要决定于空气的密度。在密度大的气层里,气压随高递减得快,反之则递减得慢。实践证明,静力学方程虽是静止大气的理论方程,但除在有强烈对流运动的局部地区外,其误差仅有1%,因而得到广泛应用。将(4·1)式变换
大气压和海拔的换算
大气压力与海拔高度怎么转换
标准大气压强Po= Pa= cmHg= mmHg
Po=1.01325×10^5 Pa=76cmHg=760mmHg
一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系
任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程
假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)
其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压
从公式可以看出
①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程
为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:
Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)
式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标
温度与气压的关系
温度与气压的关系
在开放的环境下,温度越高气压越低。在密闭环境下(体积不变),温度越高气压越高。气压大小与高度、温度等条件有关。一般随高度增大而减小。在水平方向上,大气压的差异引起空气的流动。表示气压的单位,习惯上常用水银柱高度。
扩展资料
温度与气压的关系
用瓶子装气体,温度高,气压就高,温度低,气压低。
因为瓶子是封闭的。
但在大气中,温度高,气压低,温度低,气压高。
因为大气是不封闭的。
在开放的`环境下,温度越高气压越低。
在密闭环境下(体积不变),温度越高气压越高。
气压大小与高度、温度等条件有关。一般随高度增大而减小。在水平方向上,大气压的差异引起空气的流动。表示气压的单位,习惯上常用水银柱高度。
例如,一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量,它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。国际上统一规定用"百帕"作为气压单位。经过换算:一个标准大气压=1013百帕(毫巴)。
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大气压与温度的关系
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大气压与温度的关系
大气压:和高度、湿度、温度的变化成反比--注意,这里说的是大气压,而非气压!
详细说明如下:
高度越高--空气越稀薄;
湿度越大--空气中的水分越多,尔水的分子量比空气的混合分子量小,水气的增加,等于稀释了空气;
温度越高--虽然增加了空气分子的对撞机会,但是空气迅速膨胀,对流,尔引起空气变得稀薄,其增加的对撞能量远小于空气变稀薄减小的对撞能量,自然空气压力减小。
有关常识如下:
定义:
1.亦称“ 大气压强”。重要的气象要素之一。由于地球周围大气的重力而产生的压强。其大小与高度、温度等条件有关。一般随高度的增大而减小。例如,高山上的大气压就比地面上的大气压小得多。在水平方向上,大气压的差异引起空气的流动。
2.压强的一种单位。“标准大气压”的简称。科学上规定,把相当于760mm高的水银柱(汞柱)产生的压强或1.01×十的五次方帕斯卡叫做1标准大气压,简称大气压。
地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。空气
件下的大气压强值并不稳定,它受风力、温度等条件的影响而变化。于是就规定76厘米汞柱高为标准大气压值。但是后来又发现76厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的影响而发生变化;g值也随纬度而变化。测量大气压的仪器叫气压计。
为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为
1标准大气压=101325牛顿/米2,即为101325帕斯卡(Pa)
大气压的变化
温度、湿度与大气压强的关系
湿度越大大气压强越大
初中物理告诉我们:“大气压的变化跟天气有密切的关系.一般地说,晴天的大气压比阴天高,冬天的大气压比夏天高.”对这段叙述,就是老师也往往不易说清,笔者认为,这个问题可归结为温度、湿度与大气压强的关系问题.今谈谈自己的初步认识.
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地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。空气
可以像水那样自由的流动,同时它也受重力作用。因此空气的内部向各个方向都有压强,这个压强被称为大气压。在1643年意大利科学家托里拆利在一根80厘米长的细玻璃管中注满水银倒臵在盛有水银的水槽中,发现玻璃管中的水银大约下降了4厘米后就不再下降了。这4厘米的空间无空气进入,是真空。托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。后来科学家们根据压强公式准确地算出了大气压在标准状态下为1.013×105Pa。由于当时的信息交流不畅意大利和法国对大气压实验研究结果并没有被全欧洲所熟知,所以在德国对大气压的早期研究是独立进行的。1654年奥托格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,有力的验证了大气压强的存在,这让人们对大气压有了深刻的认识。在那个时期,奥托格里克还做了很多验证大气压存在且很大的实验,也正是在这一时候他第一次听到托里拆利早在11年前已测出了大气压。
温度与气压的关系
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用瓶子装气体,温度高,气压就高,温度低,气压低。
因为瓶子是封闭的。
但在大气中,温度低,气抬高,温度高,气压低。
因为大气是不封闭的。
在对外开放的`环境下,温度越高气压越高。
在密闭环境下(体积不变),温度越高气压越高。
气压大小与高度、温度等条件有关。通常随其高度减小而增大。在水平方向上,大气压的差异引发空气的流动。则表示气压的单位,习惯上常用水银柱高度。
例如,一个标准大气压等于毫米高的水银柱的重量,它相当于一平方厘米面积上承受1.公斤重的大气压力。国际上统一规定用"百帕"作为气压单位。经过换算:一个标准大气压=百帕(毫巴)。
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标准大气压下的温度
标准大气压下的温度
在自然界中,温度是一个非常重要的物理量,它直接影响着生
物的生长和繁衍,也对地球上的大气环境产生着重要的影响。在标
准大气压下,温度是一个非常重要的概念,它不仅与我们日常生活
息息相关,也对科学研究和工程应用有着重要的意义。
标准大气压下的温度是指在一个标准大气压下,物体所具有的
温度。标准大气压是指在海平面上的大气压力,通常为101.325千帕。在这个大气压下,温度的测量和计算具有一定的规律和方法。
首先,我们来看一下标准大气压下的温度计量单位。在国际单
位制中,温度的基本单位是开尔文,简称K。开尔文温度是以绝对
零度作为零点的温度计量单位,与摄氏度的换算关系为,K = ℃ + 273.15。在标准大气压下,温度的测量通常采用开尔文为单位,以
确保测量的准确性和统一性。
其次,标准大气压下的温度与海拔高度有着密切的关系。随着
海拔的增加,大气压力会逐渐减小,从而影响到温度的测量和计算。根据大气压力和温度的关系,通常可以利用气温的标准大气压下的
温度和海拔高度的关系来进行推算和计算。
此外,标准大气压下的温度还与气体的热力学性质有着密切的
联系。根据理想气体状态方程,标准大气压下的温度与气体的压力、体积和物质的量有着一定的关系。在工程应用中,可以利用这些关
系来进行温度的测量和计算,从而保证工程设计和生产的准确性和
可靠性。
总的来说,标准大气压下的温度是一个非常重要的物理量,它
直接关系到生物的生长和繁殖,也对地球上的大气环境产生着重要
的影响。在日常生活和科学研究中,我们需要对标准大气压下的温
度有着清晰的认识和理解,以确保我们的生活和工作能够顺利进行。希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!
大气压与海拔高度的关系
大气压与海拔高度的关系
在个人导航仪中,MEMS压力传感器充当气压计用于测量海拔高度变化。因此,我们必须了解不同高度的大气压。
下面是大气压测量单位:
psi –磅/平方英寸
cm/Hg –水银柱高(厘米)
cm/Hg –水银柱高(英寸)
Pa –帕,国际制压力单位(SI) ,1Pa = 1 N/m2
bar –巴,气压单位,1 bar = 105Pa
mbar –毫巴,1mbar = 10-3 bar
我们居住在地球大气层的底层,大气压随着海拔高度上升而降低。我们将在59 ℉时的29.92 in/Hg海平面气压规定为标准大气压,这个平均值不受时间影响,而受到测量点的地理位置、气温和气流的影响。
因此,上述压力单位之间的换算关系是:
1 个标准大气压= 14.7 psi = 76 cm/Hg = 29.9
2 in/Hg = 1.01325 bar = 1013.25 mbar
可以用下面的表达式表示大气压与海拔高度之间关系[1]:
其中:
P0 是标准大气压,等于1013.25 mbar;
Altitude是以米为单位的海拔高度。
P是在某一高度的以mbar为单位的气压
图1根据上面的公式描述了大气压变化与海拔高度的关系。
如图1所示,当高度从海平面上升到海拔11,000米高时,大气压从1013.25 mbar降到230 mbar。我们从图中不难看出,当高度低于1,500米时,大气压几乎呈线性降低,每100米大约降低11.2 mbar,即每10米大约降低1.1 mbar。为了取得更精确的高度测量数据,可以在目标应用中构建一个大气压高度查询表,根据压力传感器的测量结果,确定对应的海拔高度。
标准大气压下的温度
标准大气压下的温度
在我们日常生活中,温度是一个非常重要的气象参数,它直接
影响着我们的生活和工作。而在不同的大气压下,温度也会有所不同。本文将重点探讨标准大气压下的温度变化规律,希望能为大家
对气象知识有更深入的了解。
首先,我们需要了解什么是标准大气压。标准大气压是指海平
面上的大气压力,通常等于1013.25百帕。在标准大气压下,温度
的变化受到多种因素的影响,包括地理位置、季节、时间等。一般
来说,温度随着海拔的升高而下降,随着纬度的升高而下降,而随
着季节的变化而变化。
在标准大气压下,温度的变化规律可以用气温垂直分布图来表示。这种图形通常是以海拔高度为横坐标,以温度为纵坐标,通过
等温线的分布来展现不同高度处的温度情况。通常情况下,随着海
拔的增加,温度会呈现出递减的趋势,即海拔越高,温度越低。
此外,标准大气压下的温度还受到季节变化的影响。在不同的
季节,地表温度会有所不同,从而影响到大气层的温度分布。例如,在夏季,地表温度较高,会导致大气层中的温度也相对较高;而在
冬季,地表温度较低,大气层中的温度也会相应下降。
除了地理位置和季节因素外,时间也会对标准大气压下的温度
产生影响。一般来说,白天的温度较高,夜晚的温度较低。这是因
为白天太阳能照射地表,使地表温度升高,而夜晚太阳能照射消失,地表温度则会下降,从而影响大气层中的温度分布。
总的来说,标准大气压下的温度受到地理位置、季节和时间等
多种因素的影响,呈现出复杂的变化规律。通过对这些因素的深入
了解,我们可以更好地预测和理解温度的变化,为日常生活和工作
大气压强与高度的关系公式
大气压强与高度的关系公式
静态大气压强随高度的变化可以用国际标准大气模型来估计。国际标
准大气是指在标准温度和标准重力加速度下,随着海拔高度的增加,大气
的物理性质以一定规律变化的模型。
国际标准大气把大气层分成了不同的层,每个层的物理性质都用一组
参数来描述,如高度、温度、压强等。在国际标准大气模型中,将地面海
平面的压强定为1013.25hPa(相当于标准大气压),地面温度定为15摄
氏度。根据这个模型,在海平面上的大气压强是1013.25hPa。
根据国际标准大气模型,在地球表面高度上每上升100米,大约压强
就下降1hPa。但这个变化并不是完全线性的,随着高度的增加,压强的
下降速率会减慢。
当海拔高度超过一定程度时,大气的温度层结会对压强的下降产生影响。在对流层和平流层的交界处(约11公里高度),温度不再下降,而
是开始随高度上升。这是由于平流层中的臭氧层的存在。在平流层中,随
着高度的增加,臭氧层吸收了太阳的紫外线辐射,使得气温逐渐上升,因
此在这个高度上,大气压强的下降速率会减慢甚至停止。
总的来说,大气压强与高度之间的关系可以用下列经验公式表示:
P=P0*e^(-h/H)
其中P是高度为h处的大气压强,P0是参考高度(通常为海平面处)的大气压强,H是厚度尺度参数,e是自然对数的底数。
这个公式表示,从参考高度开始,压强以指数形式随着高度的增加而
下降。H是厚度尺度参数,取决于大气的物理性质和温度变化等因素。
需要注意的是,这个公式是一个近似公式,在实际应用中可能存在一定的误差。因为大气的物理性质是复杂的,受到多种因素的影响,而且不同地区的大气特性也有所不同,因此实际的大气压强与高度的关系可能会有一些偏差。但是,在大部分情况下,这个公式可以提供一个较好的近似结果。
标准大气的高度和气温、气压的关系
标准大气的高度和气温、气压的关系
工作中经常用到大气资料,总结如下
这里所说的标准大气指国际民航组织采用的“1964,ICAO标准大气”。在海拔32公里以下,它与“1976,.标准大气”相同。近地面(32公里以下)大气气温的变化为:---地面:气温的℃,气压P=
---地面至海拔11公里的气温变化率:–℃/公里
在11公里的界面上:
气温为–℃气压P=
海拔11—20公里的气温变化率:℃/公里
海拔20—32公里的气温变化率:+公里
更详细的数据可以参考《北半球标准大气(-2~80公里)》给出的大气参数。
气压的国际单位制是帕斯卡(或简称帕,符号是Pa),泛指是气体对某一点施加的流体静力压强,来源是大气层中空气的引力,即为单位面积上的大气压力。在一般气象学中人们用千帕斯卡(KPa)、或使用百帕(hPa)作为单位。测量气压的仪器叫气压表。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100,000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。在海平面的平均气压约为千帕斯卡(76厘米水银柱),这个值也被称为标准大气压。另外,在化学计算中,气压的国际单位是“atm”。一个标准大气压即是1atm。1个标准大气压等于101325帕,巴,或者76厘米水银柱。
大气压会随着高度的提升而下降,其关系为每提高12米,大气压下降1mm-Hg(1毫米水银柱),或者每上升9米,大气压降低100Pa。
下图给出了的大气温度、密度、压力分布图。从图中可以看出温度在0-11km 成线性关系,压力和温度在0-3km(甚至5km)都成线性关系。
大气压力与气象变化的关系
大气压力与气象变化的关系
大气压力是指大气对单位面积的垂直压力。它是气象学中的重要参数,对于气象变化有着重要的影响。本文将探讨大气压力与气象变化之间的关系。
一、大气压力的定义和测量方法
大气压力是指大气对单位面积的垂直压力,通常用帕斯卡(Pa)作为单位。在地球表面,大气压力的平均值约为101325 Pa,也即标准大气压。大气压力的测量通常使用气压计,常见的有水银气压计和空气压力计。
二、大气压力的变化原因
大气压力的变化主要受到以下几个因素的影响:
1. 温度变化:温度的升高会导致气体分子的热运动增强,分子撞击容器壁的频率增加,从而增加了气体的压力。因此,温度的升高会导致大气压力的增加。
2. 高度变化:随着海拔的升高,大气的密度逐渐减小,气体分子的数量减少,从而导致大气压力的降低。
3. 湿度变化:湿度的增加会导致水蒸气分子的增多,从而增加了气体的压力。因此,湿度的增加会导致大气压力的增加。
4. 气压系统:气压系统是指地球上不同地区的气压分布情况。在高压系统中,气压较高,空气下沉,天气晴朗;而在低压系统中,气
压较低,空气上升,天气多云或有降水。气压系统的变化会导致大气压力的变化。
三、大气压力与气象变化的关系
大气压力与气象变化之间存在着密切的关系。大气压力的变化会引起气象要素的变化,从而影响天气的变化。
1. 高压系统和低压系统:高压系统和低压系统是气压系统的两种基本类型。高压系统中,气压较高,空气下沉,天气晴朗;而低压系统中,气压较低,空气上升,天气多云或有降水。大气压力的变化会引起气压系统的变化,从而影响天气的变化。
1标准大气压要求温度
标准大气压与温度的关系
标准大气压是一个常用的物理量,它表示在标准大气条件下海平面的气压。标准大气压的值是101.325 kPa,也就是说,在标准大气条件下,每平方米的海平面上方有101.325千牛的空气重量。标准大气压是压强的一个单位,记作atm。标准大气压与温度有什么关系呢?为什么要定义标准大气压?标准大气压又有什么应用呢?本文将从以下几个方面来探讨这些问题。
一、标准大气压的定义
标准大气压的定义是基于一个理想化的静止大气模型,它假设空气是干燥、清洁且化学成分恒定的理想气体,空气的温度和压力随着高度呈现出一定的规律性变化。这个模型将大气划分为多个层,每一层中绝对温度T与位势高度h呈线性变化。位势高度是考虑了重力随高度变化计算得出的高度,而几何高度是平均海平面以上的垂直距离。位势高度和几何高度之间有一个换算关系:
h=z+
R e
R e+z
g0z
其中,z是几何高度,R e是地球半径,g0是标准重力加速度。
根据流体静力平衡和理想气体状态方程,可以求出每个高度的大气密度ρ和压力P:
dP
dh
=−ρg
P=ρRT
其中,g是重力加速度,R是干燥空气的比气体常数。
由于每一层中温度和高度呈线性变化,可以定义一个温度递减率λ:
λ=dT dh
根据不同层的温度递减率和层底的温度、压力、密度等参数,可以得到不同层中温度、压力、密度等参数随高度的变化公式。具体来说,当λ≠0时,有:
T=T0+λh
P=P0(T
T0
)−gλR
ρ=ρ0(T
T0
)−gλR−1
当λ=0时,有:
T=T0
P=P0e−g RT0(h−h0)
ρ=ρ0e−g RT0(h−h0)
大气压与温度的关系
大气压与温度的关系
大气压:和高度、湿度、温度的变化成反比--注意,这里说的是大气压,而非气压!
详细说明如下:
高度越高--空气越稀薄;
湿度越大--空气中的水分越多,尔水的分子量比空气的混合分子量小,水气的增加,等于稀释了空气;
温度越高--虽然增加了空气分子的对撞机会,但是空气迅速膨胀,对流,尔引起空气变得稀薄,其增加的对撞能量远小于空气变稀薄减小的对撞能量,自然空气压力减小。
有关常识如下:
定义:
1.亦称“ 大气压强”。重要的气象要素之一。由于地球周围大气的重力而产生的压强。其大小与高度、温度等条件有关。一般随高度的增大而减小。例如,高山上的大气压就比地面上的大气压小得多。在水平方向上,大气压的差异引起空气的流动。
2.压强的一种单位。“标准大气压”的简称。科学上规定,把相当于760mm高的水银柱(汞柱)产生的压强或1.01×十的五次方帕斯卡叫做1标准大气压,简称大气压。
地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。空气
可以像水那样自由的流动,同时它也受重力作用。因此空气的内部向各个方向都有压强,这个压强被称为大气压。在1643年意大利科学家托里拆利在一根80厘米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中,发现玻璃管中的水银大约下降了4厘米后就不再下降了。这4厘米的空间无空气进入,是真空。托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。后来科学家们根据压强公式准确地算出了大气压在标准状态下为1.013×105Pa。由于当时的信息交流不畅意大利和法国对大气压实验研究结果并没有被全欧洲所熟知,所以在德国对大气压的早期研究是独立进行的。1654年奥托格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,有力的验证了大气压强的存在,这让人们对大气压有了深刻的认识。在那个时期,奥托格里克还做了很多验证大气压存在且很大的实验,也正是在这一时候他第一次听到托里拆利早在11年前已测出了大气压。
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标准大气的高度和气温、气压的关系
工作中经常用到大气资料,总结如下
这里所说的标准大气指国际民航组织采用的“1964,ICAO标准大气”。在海拔32公里以下,它与“1976,U.S.标准大气”相同。近地面(32公里以下)大气气温的变化为:
---地面:气温的15.0℃,气压P=1013.25mb
---地面至海拔11公里的气温变化率:–6.5℃/公里
在11公里的界面上:
气温为–56.5℃气压P=226.32mb
海拔11—20公里的气温变化率:0.0℃/公里
海拔20—32公里的气温变化率:+1.0/公里
更详细的数据可以参考GJB365.1-87 《北半球标准大气(-2~80公里)》给出的大气参数。
气压的国际单位制是帕斯卡(或简称帕,符号是Pa),泛指是气体对某一点施加的流体静力压强,来源是大气层中空气的引力,即为单位面积上的大气压力。在一般气象学中人们用千帕斯卡(KPa)、或使用百帕(hPa)作为单位。测量气压的仪器叫气压表。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100,000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。在海平面的平均气压约为101.325千帕斯卡(76厘米水银柱),这个值也被称为标准大气压。另外,在化学计算中,气压的国际单位是“atm”。一个标准大气压即是1atm。1个标准大气压等于101325帕,1.01325巴,或者76厘米水银柱。
大气压会随着高度的提升而下降,其关系为每提高12米,大气压下降1mm-Hg(1毫米水银柱),或者每上升9米,大气压降低100Pa。
下图给出了-0.5-20kM的大气温度、密度、压力分布图。从图中可以看出温度在0-11km成线性关系,压力和温度在0-3km(甚至5km)都成线性关系。