等溫大氣（isothermal atmosphere）是指假設溫度（或虛溫）不隨高度變化的一種模式大氣。實際大氣中的溫度是不相等的，隨高度而降低，但為簡化起見，可以假定大氣溫度不變，這在一定高度範圍內常可以這樣假定。
基本介紹
- 中文名：等溫大氣
- 外文名：isothermal atmosphere
- 定義：假設溫度不隨高度變化的
- 類型：一種模式大氣
定義,特點,
定義
等溫大氣（isothermal atmosphere）是指假設溫度（或虛溫）不隨高度變化的一種模式大氣。
特點
等溫大氣壓強
我們知道，大氣壓強是隨高度增加而減少的，這是因為大氣分子受到重力作用而致。但由於大氣溫度也隨高度而改變，加之大氣中存在十分劇烈的氣體複雜流動，因而大氣的溫度和壓強變化十分複雜。且假設大氣是等溫的且處於平衡態，現考慮在大氣中垂直高度為h~h+dh，面積為S的一薄層氣體，下部大氣施予它向上的作用力為P*S，上部大氣施予它向下的作用力為(P+dP)*S，該薄層氣體受到重力為mg= ρ(h)gSdh，其 P(h)為在h處的大氣密度，該系統達到平衡的條件為
P*S=(P+dP)*S+ρ(h)gSdh,
dP=-ρ(h)gdh
由此得到在對流層中大氣溫度隨高度增加而減少的關係，考慮到理想氣體有ρ=PM/RT關係，並假定大氣溫度處處相等，並設重力加速度g不隨高度而變，對上式積分，則有
P(h)=P(0)exp(-Mgh/RT)
其中P(h)及P(0)分別是高度h處及海平面處的大氣壓強,M為大氣分子的摩爾質量.也可改寫為氣體分子數密度隨高度的分布公式,則
n(h)=n(0)exp(-Mgh/RT)
在等溫大氣中，壓強是按指數規律隨高度而遞減的。
