Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
Bu araç, standart barometrik (hipsometrik) basınç-irtifa bağıntısını kullanarak belirli bir yükseklikteki yerel atmosfer basıncını tahmin eder. Tamamen fiziksel bir formül olduğu için Dünya'nın her yerinde geçerlidir; varsayılan irtifa olan 3776 m yalnızca Fuji Dağı'nın yüksekliğine denk gelmektedir. Yüksekliğinizi, bulunduğunuz yerdeki hava sıcaklığını ve deniz seviyesi basıncını girdiğinizde, o yükseklikte ölçeceğiniz basıncı size verir.
Nasıl kullanılır?
Üç değer girin: metre cinsinden irtifa (deniz seviyesinden yükseklik), bulunduğunuz konumdaki Santigrat derece cinsinden hava sıcaklığı ve hektopaskal cinsinden deniz seviyesi basıncı (1013,25 hPa, bir standart atmosfere eşittir). Hesapla'ya basarak hPa cinsinden yerel basınç \(P\) değerini görüntüleyin.
Formülün açıklaması
Hesaplayıcı şu ifadeyi değerlendirir:
$$P = P_0 \left(1 - \frac{0.0065\,h}{T + 0.0065\,h + 273.15}\right)^{5.257}$$Burada 0,0065 standart sıcaklık azalım oranıdır (kilometre başına 6,5 °C), 273,15 Santigrat'ı Kelvin'e çevirir ve 5,257 standart atmosfer için boyutsuz gM/(RL) üssüdür. Paydadaki ifade, hava sütunu için etkin bir mutlak sıcaklık oluşturur. İrtifa arttıkça basınç düşer; çünkü yukarıdan baskı yapan hava miktarı azalır.
Örnek hesaplama
\(h = 3776\ \text{m}\), \(T = 5\ \degree\text{C}\) ve \(P_0 = 1013{,}25\ \text{hPa}\) için: \(0{,}0065 \times 3776 = 24{,}544\), payda \(5 + 24{,}544 + 273{,}15 = 302{,}694\), oran \(24{,}544 / 302{,}694 = 0{,}08109\), taban \(0{,}91891\) ve bunun \(5{,}257\) üssü \(0{,}64109\)'dur. Buradan $$P = 1013{,}25 \times 0{,}64109 \approx 649{,}6\ \text{hPa}$$ elde edilir; bu da Fuji Dağı'nın zirvesindeki basınçtır.
Barometrik Formülde Kullanılan Sabitler
Barometrik formülü \(P = P_0\left(1 - \frac{L\,h}{T + L\,h + 273.15}\right)^{gM/(RL)}\) Uluslararası Standart Atmosfer (ISA) den çizilen standart fiziksel sabitler kümesine bağlıdır. Üs 5.257 bağımsız bir giriş değil, yerçekimi, molar kütle, gaz sabiti ve sıcaklık değişim oranının türetilmiş bir kombinasyonudur.
| Sembol | Anlamı | Değer |
|---|---|---|
| \(L\) | Sıcaklık değişim oranı (troposfer) | 0.0065 K/m |
| \(P_0\) | Standart deniz seviyesi basıncı | 1013.25 hPa |
| \(g\) | Standart yerçekimi ivmesi | 9.80665 m/s² |
| \(M\) | Kuru havanın molar kütlesi | 0.0289644 kg/mol |
| \(R\) | Evrensel gaz sabiti | 8.31447 J/(mol·K) |
| \(\tfrac{gM}{RL}\) | Boyutsuz üs | 5.257 |
| — | Celsius-Kelvin sapması | 273.15 |
Üs diğer sabitlerden doğrudan gelir:
$$\frac{gM}{RL} = \frac{9.80665 \times 0.0289644}{8.31447 \times 0.0065} \approx 5.257$$\(T + 0.0065\,h + 273.15\) terimi, girilen Celsius sıcaklığı \(T\) yi mutlak kelvin değerine dönüştürürken yükseklik \(h\) ta ölçülen sıcaklığa karşılık gelen deniz seviyesi sıcaklığını yaklaşık olarak hesaplar.
Sıkça sorulan sorular
Deniz seviyesinde ne olur? \(h = 0\) olduğunda taban 1'e eşit olur, dolayısıyla \(P\) tam olarak \(P_0\) değerine eşittir.
İrtifa negatif olabilir mi? Evet; deniz seviyesinin altında formül, \(P_0\)'dan daha büyük bir basınç değeri verir.
Sıcaklık neden önemli? Daha soğuk ve daha yoğun hava sütunları, yükseklikle birlikte basıncın biraz farklı bir şekilde düşmesine yol açar; paydadaki sıcaklık terimi bu durumu hesaba katar.
