海拔空氣壓力計算器

使用國際標準大氣模型,計算任何海拔的大氣壓力、溫度與空氣密度。

輸入海拔與地表條件,即可立即計算該高度的空氣壓力、溫度與密度。

海拔空氣壓力計算器
使用國際標準大氣模型,計算任何海拔的大氣壓力、溫度與空氣密度。

關於海拔空氣壓力計算器

大氣壓力是大氣柱重量對單位面積施加的力。隨著海拔升高,你上方的空氣柱變薄,因此大氣壓力會下降。這種關係不是線性的,而是接近指數曲線,通常由靜力方程與理想氣體定律推導出的氣壓公式描述。 本計算器使用國際標準大氣(ISA)模型與高程測高(氣壓)公式來計算指定海拔的壓力。ISA 在對流層內規定 6.5 K/1000 公尺(3.56 °F/1000 英尺)的標準溫度遞減率;對流層自海平面延伸到約 11 km(36,089 ft)。所用公式為 P(h) = P₀ × ((T₀ + L × h) / T₀)^(g × M / (R × |L|)),其中 P₀ 為地表氣壓,T₀ 為開爾文溫標下的地表溫度,L 為遞減率(−0.0065 K/m),h 為海拔(公尺),g = 9.80665 m/s²,M = 0.0289644 kg/mol,R = 8.31446 J/(mol·K)。 海拔處的溫度按 T(h) = T₀ + L × h 計算。這種線性下降在對流層中成立。在平流層(約 11 km 以上),溫度大致維持在 −56.5 °C,之後在中間層又會回升,但多數實際航空與登山應用都落在對流層範圍內。 海拔處的空氣密度由乾空氣理想氣體定律推導:ρ = P / (R_specific × T),其中乾空氣的 R_specific = 287.058 J/(kg·K)。由於水氣(分子量 18 g/mol)比乾空氣(29 g/mol)更輕,濕度會稍微降低空氣密度。計算器在計算密度時使用虛溫修正來考慮濕度影響。 密度高度是指在國際標準大氣中、空氣密度與實際密度相等的高度。它在航空中非常常用:即使實際海拔不高,高密度高度也會讓發動機與機翼表現變差。炎熱潮濕且海拔較高時,密度高度會升高,這也是為什麼高海拔機場在暖和天氣下必須仔細進行性能計算。 本計算器的常見用途包括航空性能規劃、氣球軌跡預測、氣象站校準、登山缺氧需求估算、高海拔建築的 HVAC 設計,以及槍械與彈丸的彈道修正。理解壓力與密度如何隨海拔變化,是流體力學、熱力學與大氣科學的基礎。

海拔氣壓範例

展示不同海拔下的壓力、溫度與密度的真實情境。

情境該海拔氣壓備註
商用客機巡航:35,000 ft 海拔,15 °C 地表溫度,1013.25 hPa≈ 238 hPa在典型噴射客機巡航高度,氣壓大約只有海平面的 23%,因此需要加壓客艙。
聖母峰峰頂:8,848 m 海拔,15 °C 地表溫度,1013.25 hPa≈ 314 hPa峰頂氣壓約為海平面的 31%。海拔超過 8,000 m 時需要補充氧氣。
山區氣象站:1,000 m 海拔,15 °C 地表溫度,1013.25 hPa≈ 899 hPa中等海拔會使氣壓降低約 11%,這是天氣預報中的標準修正。
高海拔機場:3,500 m 海拔,15 °C 地表溫度,1013.25 hPa≈ 658 hPa像拉巴斯(3,600 m)這類機場的密度高度接近 4,500 m,會明顯降低飛機性能。

如何使用海拔空氣壓力計算器

  1. 輸入要分析的海拔,並選擇單位(公尺或英尺)。
  2. 輸入地表(海平面)溫度,並選擇單位(°C、°F 或 K)。預設值為 15 °C(ISA 標準)。
  3. 輸入地表氣壓,並選擇單位(hPa、Pa、atm 或 psi)。預設值為 1013.25 hPa(ISA 標準)。
  4. 輸入相對濕度百分比(0–100)。這會影響空氣密度,但對壓力的影響很小。
  5. 點擊「計算」即可查看指定海拔的壓力、溫度、空氣密度與密度高度。

海拔氣壓常見問題

為什麼氣壓會隨海拔升高而降低?
任一點的大氣壓力都等於其上方空氣柱的重量。隨著海拔升高,你上方的空氣質量變少,因此氣壓下降。下降速度在海平面附近最快,因為那裡的空氣最稠密;在更高海拔則會逐漸放緩。
什麼是國際標準大氣?
國際標準大氣(ISA)是國際民航組織(ICAO)採用的大氣數學模型。它定義海平面的標準溫度、壓力與密度(15 °C、1013.25 hPa、1.225 kg/m³),並規定對流層中的標準溫度遞減率為 6.5 K/km。它常被用作飛機性能與高度表校準的參考。
什麼是密度高度,為什麼它對航空很重要?
密度高度是根據非標準溫度修正後的壓力高度。它表示在標準大氣中、空氣密度與實際條件相同的高度。密度高度越高,空氣越稀薄——發動機輸出更低、機翼產生的升力更少、螺旋槳效率更差,起飛與爬升性能都會下降。
每升高 1,000 英尺,氣壓會下降多少?
在海平面附近,氣壓大約每升高 1,000 英尺下降 1 英寸汞柱(約 34 hPa)。這個經驗法則適合快速估算,但在更高海拔會變得不那麼準確,因為氣壓下降速度會隨著空氣密度降低而減慢。
濕度會影響大氣壓力嗎?
在相同溫度與壓力下,濕空氣其實比乾空氣略輕,因為水氣(分子量 18)比雙原子氮與氧(28 和 32)更輕。這表示潮濕空氣的密度較低,密度高度會稍微升高。對壓力的影響很小——不到 1%——但對密度的影響可測,且對航空很重要。
我可以用這個計算器算潛水或水下壓力嗎?
不可以。這個計算器使用的是描述大氣空氣壓力的氣壓公式,只適用於氣體。水下壓力則會隨水深每增加 10 公尺約增加 1 個大氣壓(101.325 kPa),它遵循的是靜水方程,使用的是液態水密度而不是可壓縮氣體密度。