什麼是高空溫度計算機?
一般而言,海拔越高、氣溫越低。這個計算機運用環境氣溫遞減率(也就是對流層中氣溫隨高度下降的速率),估算任一高度的氣溫。只要輸入已知的海平面(或基準)溫度,就能推算往上爬之後會冷到什麼程度——無論是登山健行、飛行航空、熱氣球、空拍機操作,或單純想了解天氣變化,都很實用。
如何使用
請輸入以 °C 為單位的海平面溫度、以公尺為單位的高度,並可視需要調整氣溫遞減率。預設值每 1000 公尺降 6.5°C,採用的是國際民航組織(ICAO)國際標準大氣(ISA)的數值。計算結果會顯示換算後的溫度(°C、°F 與凱氏溫度 K),以及相對於基準高度的總降溫幅度。
公式說明
核心關係式為 $$T = \text{T}_0 - \frac{\text{Lapse Rate}}{1000} \times \text{Altitude (m)}$$ 其中 \(\text{T}_0\) 為基準溫度、\(L\) 為每公尺的遞減率、\(h\) 為高度(公尺)。由於遞減率通常以每 1000 公尺表示,計算時需除以 1000 換算成每公尺的數值。舉例來說,每 1000 公尺降 6.5°C,換算後即為每公尺降 0.0065°C。而總降溫幅度就是 \(L \cdot h\)。
實例試算
假設海平面溫度為 15°C,你爬升到 2000 公尺,採用標準遞減率每 1000 公尺降 6.5°C。降溫幅度為 $$0.0065 \times 2000 = 13\,°C$$ 因此該高度的氣溫為 $$15 - 13 = 2\,°C$$ 2°C(即 35.6°F、275.15 K)。
常見問題
氣溫遞減率永遠都是每 1000 公尺降 6.5°C 嗎?並非如此。實際數值會隨濕度與天氣狀況變化。乾燥空氣的冷卻速率可達每 1000 公尺約 9.8°C,飽和(潮濕)空氣則約為每 1000 公尺 5°C。標準值只是一個適用於多數情況的概略估計。
這個計算機有考慮逆溫現象嗎?沒有。逆溫(即氣溫隨高度升高而變暖)屬於局部天氣效應,固定的遞減率無法反映這類情況。
高度可以輸入負值嗎?可以。負的高度(低於基準點)會得到較高的溫度,這與公式的計算結果一致。