Почему соотношение высоты и температуры при расчете высоты отличается?

Я пытаюсь понять суть расчета высоты. Одного у меня в голове не укладывается:

В Международной стандартной атмосфере (МСА) температура воздуха уменьшается с высотой, что называется градиентом. Это примерно 1,98 C (градусы Цельсия) или даже более приблизительное значение 2 C на 1000 футов. Обычно это описывается через сухой адиабатический провал, что просто означает, что, когда вы поднимаетесь вверх, давление повышается, и воздух расширяется, поэтому в уравнении идеального газа имеет смысл, чтобы температура также падала.

Однако при расчете высоты по плотности нам нужно «исправить» барометрическую высоту по этой формуле:

DA = PA + (118.8 ft/C) x (OAT - ISA temperature)

(из https://en.wikipedia.org/wiki/Density_altitude#Calculation ) Здесь изменение высоты на градус Цельсия составляет всего 118,8 футов (около 120 футов).

Мой вопрос таков: почему соотношение (скорость изменения) высоты и температуры отличается? При простом «подъеме» она меняется на 2°C/1000 футов (т.е. 500 футов/°C), но при поправке на температуру она изменяется на 120 футов/°C).

Оба они являются простыми линейными уравнениями, но имеют разные коэффициенты.

Вы неправильно интерпретируете расчеты, 118,8 фута / C не означает, что температура изменяется на 118,8 C на 1000 футов.
GdD, я даже не это утверждаю. Изменение высоты составляет либо 118,8 футов/градус, либо 500 футов/градус.
Извините, @ user541905, это то, что я имел в виду, это не означает, что высота меняется на один градус за 118,8 фута / C. Кроме того, имейте в виду, что эта формула дает вам приближение.
Скорость адиабатического промежутка относится к свойствам пакета восходящего воздуха, которые отличаются от скорости промежутка окружающей среды той части атмосферы, в которой он поднимается. Разница между ними полезна для прогнозирования уровней облачности и формирования гроз.

Ответы (1)

Уравнение говорит, что на каждый градус отклонения от стандартной температуры разница между давлением и плотностью высоты увеличивается на 118,8 фута. Это совершенно другой фактор, чем скорость градиента.

Я понимаю это, но вопрос в том, почему разница составляет 118,8 футов, а не 500 футов, как если бы мы аппроксимировали изменение температуры на разных высотах? Если бы существовала абсолютно линейная зависимость между высотой и температурой, то она должна была бы быть неизменной все время? Или это к тому, что разговоры о ногах по сути скрывают тот факт, что мы должны говорить о давлении? У меня такое ощущение, что говоря о ногах, мы пытаемся сделать физику «легче» для авиаторов, тогда как я лучше понял бы разговор о давлении. (Высотомер по сути барометр со странной шкалой)
Или, может быть, ответ, который я искал бы (думая о вашем ответе и глядя на этот график en.wikipedia.org/wiki/Density_altitude#/media/… ), заключается в том, что давление оказывает большее влияние на плотность, чем температура (то есть что в дифференциальных уравнениях, определяющих плотность, наклон или коэффициент члена давления выше, чем коэффициент члена температуры, чтобы сделать приближение)
@ user541905, Это влияние температуры на плотность при заданном давлении. Так что это не зависит от эффекта давления.