Công cụ này dùng để làm gì
Công cụ này quy đổi (hiệu chỉnh) áp suất khí quyển đo được tại độ cao thực tế của một trạm về giá trị áp suất tương đương nếu được đo ngay tại mực nước biển. Do áp suất không khí giảm dần theo độ cao, hai trạm khí tượng nằm ở độ cao khác nhau không thể so sánh trực tiếp với nhau. Bằng cách quy mỗi số đo về mực nước biển, các nhà khí tượng có được những giá trị có thể so sánh được, dùng cho bản đồ thời tiết bề mặt và cài đặt áp kế cho máy bay (nhóm hiệu chỉnh QNH/QFF). Đây là vật lý mang tính phổ quát dựa trên công thức khí áp, không thuộc riêng quốc gia nào.
Cách sử dụng
Nhập ba giá trị: độ cao của trạm so với mực nước biển tính bằng mét, áp suất đo được tại trạm đó tính bằng hectopascal (hPa), và nhiệt độ không khí tại chỗ tính bằng độ C. Công cụ sẽ đổi nhiệt độ sang Kelvin, áp dụng gradient nhiệt độ chuẩn và trả về áp suất mực nước biển (P0) tính bằng hPa.
Giải thích công thức
Phép quy đổi sử dụng công thức $$P_0 = \text{Station Pressure} \cdot \left(1 + \frac{a \cdot \text{Altitude}}{T}\right)^{\frac{g}{a\,R}}$$ trong đó \(a = 0{,}0065\ \text{K/m}\) là gradient nhiệt độ chuẩn, \(g = 9{,}80665\ \text{m/s}^2\) là gia tốc trọng trường chuẩn, \(R = 287{,}05\ \text{J/(kg}\cdot\text{K)}\) là hằng số khí riêng của không khí khô, và \(T_K = T_{^\circ\text{C}} + 273{,}15\) là nhiệt độ tuyệt đối. Số mũ \(\frac{g}{aR}\) có giá trị khoảng \(5{,}2558\). Khi độ cao bằng 0 thì hệ số trở thành 1, nên \(P_0\) bằng đúng \(P\).
Ví dụ minh họa
Với \(h = 1000\ \text{m}\), \(P = 980\ \text{hPa}\), \(T = 15\ ^\circ\text{C}\): \(T_K = 288{,}15\ \text{K}\); \(a \cdot h = 6{,}5\); biểu thức trong ngoặc $$1 + \frac{6{,}5}{288{,}15} = 1{,}022557;$$ lũy thừa bậc \(5{,}25579\) cho hệ số \(1{,}12440\); $$P_0 = 980 \times 1{,}12440 \approx 1101{,}9\ \text{hPa}.$$
Câu hỏi thường gặp
Độ chính xác đến đâu? Công cụ giả định gradient nhiệt độ chuẩn và đạt độ chính xác khoảng 1 hPa với độ cao đến vài nghìn mét trong điều kiện gần với khí quyển chuẩn.
Phải dùng đơn vị nào? Độ cao tính bằng mét, áp suất tính bằng hPa, nhiệt độ tính bằng °C. Kết quả trả về cũng bằng hPa, cùng đơn vị với áp suất đầu vào, vì phép hiệu chỉnh chỉ là một hệ số nhân không thứ nguyên.
Tại mực nước biển thì sao? Khi \(h = 0\), hệ số hiệu chỉnh đúng bằng 1, nên áp suất mực nước biển bằng đúng áp suất tại trạm đã nhập.
