大气标高简介

大气标高（scale height）是指气压、密度随高度的变化趋势。分为气压标高和密度标高。气压标高是指随高度增加，气压减小到起始高度气压的1/e时的高度增量（e=2.718）。对流层中气压标高与密度标高近似相等。

大气标高密度标高公式

表征太阳大气密度随着高度增加而减小的速率的量，简称为标高，以H表示，其确切定义是：在引力场中,处于流体静力平衡的等温大气中,气体粒子数密度N随高度 h的分布符合气压定律,高度每升高一个“标高”H，数密度就减小为原来的e分之一(e=2.718)即N=常数×e。

密度标高的表达式为：H=kT/μm

k为玻耳兹曼常数，T为气体温度，m为氢原子质量，为太阳表面的重力加速度；μ为气体平均分子量，它同大气的化学成分和电离状态有关。

大气标高密度标高测定

用卫星阻力资料反测密度标高，其方法通常是通过一颗卫星近地点高度和轨道周期的变化来测定，这种方法除了有很高的定轨精度（特别是近地面高度的测定精度）外，还需要有较大的近地点高度变化率，因此一般用卫星陨落期的照相和雷达的观测资料综合处理来反测密度高度。为了充分利用目视测观资料，扩大密度标高的研究范围，故引用两颗（或多颗）卫星近地点高度差的变化来反测密度标高的方法。

当卫星发射时，往往有两个目标同时进入轨道，这两个目标有可能是一箭多星的卫星本体，或是卫星本体及末级运载火箭。在多数情况下，入轨初期这两个目标具体相近的近地点高度和经纬度。对近地卫星而言，它们同时受大气阻力效应，轨道周期的收缩依赖于各自的面积质量比和近地点附近的大气密度。如果两个目标的近地点高度相同，则轨道周期变化的比值等于面积质量比的比值，而这个比值在卫星面积质量比不变的情况下是常数。

具体面积质量比大的目标受到大气阻力大，轨道收缩快，在以后一个持续的时间里，这个目标的近地点高度就比另一个目标下降的快，通过观测可以得到两个目标的平运动变化率n及近地点的地面高度z，不同高度间的密度可以通过标高联系起来。因此利用两颗卫星的近地点的高度差h的变化可以用来估算大气密度标高。

气压随高度的变化趋势，随高度增加，气压减小到起始高度气压的1/e时的高度增量（e=2.718）。

（1）气压标高公式：Hp= -（dlnp/dz）^-1

（2）90km以下的匀和层气压标高计算公式：

计算公式为：H_g=R_dT_v/g

（注：此公式仅适用于90km以下的匀和层，对100kmn以上的非匀和层并不适用）

（3）100kmn以上的非匀和层气压标高计算公式：H_pi=R*T_v / M_ig

大气标高等温大气标高

Tv不随着高度变化，故Hp也不随着高度变化；对于等温大气，Hp在数量上等于气压减小到起始气压的1/e所需要的高度增量。

等温大气的压强和密度随高度增加而呈指数下降，且压强标高和密度标高相等，等温大气没有上界。

若气层虚高为273K，则大气低层气压标高Hp=7990m，实际大气的气压和密度大约在8km处分别等于地面气压和密度的1/e。

大气标高太阳大气标高

在太阳大气的光球上层，标高约115公里;在色球中层,标高约330公里;在色球上层,标高增加到1,100公里左右；在日冕区域中,标高达50,000公里以上。这反映了太阳大气各层温度的巨大变异。

实际上,太阳大气并不处于流体静力学平衡状态,而是到处存在着湍流。太阳大气中的湍流使得标高增大。标高增大量H正比于湍流速度的平方。湍流速度为每秒3公里时，H为11公里；湍流速度为每秒10公里时,H便为121公里。在色球低层,湍流速度约为每秒2公里,而在色球中层,湍流速度可达每秒10公里左右,即H/H≈0.37,可见湍流对标高H的影响很大。 标高不仅应用于太阳大气，也应用于一般恒星大气。它也可用来表示气体的其他一些物理量，如气体压力、辐射等随高度的变化。与密度标高类似，分别设压力标高、辐射标高等。

标高表示建筑物各部分的高度，是建筑物某一部位相对于基准面（标高的零点）的竖向高度，是竖向定位的依据。

标高可分为绝对标高和相对标高。绝对标高又叫海拔标高，是全国统一使用的标高，以东海（黄海）的海平面为零点引测到全国各地统一使用的。是法定的、正规的、使用最多的高程系统。而相对标高，即是以建筑物室内首层主要地面高度为零作为标高的起点，所计算的标高称为相对标高。建筑标高和结构标高属于相对标高的范畴。

我国是把黄海平均海平面定为绝对标高的零点，其他各地标高以此为基准。任何一地点相对于黄海的平均海平面的高差，我们就称它为绝对标高。这个标准在中国境内只在一个。

绝对标高是以一个国家或地区统一规定的基准面作为零点的标高。我国规定以青岛附近黄海的平均海平面作为标高的零点。

标高，是指平均海平面和某地最高点（面）之间的垂直距离。标高在航行中的意义较大，如机场标高将直接关系到飞机的起飞着陆性能、操纵性能和飞行重量计算；又如当不了解某地目标标髙时，就无法完成测量、空投、探矿及农林等专业飞行任务。中国测定标高的基准面，是黄海的年平均海平面。习惯上标髙又称“海拔”。