使用方法
- 选择“计算依据”:“高度”可查出该高度的标准数值,“气压”可查出该气压所对应的高度。
- 输入以英尺为单位的“高度”,或输入“气压”并选择“气压单位”。
- 读取“ISA 气温”“ISA 气压”“空气密度”和“声速”,然后打开“计算过程”查看公式。
- 使用结果下方的对照表,比较每1,000英尺的数值。
标准大气如何构成
国际标准大气(ISA)是空气的参考模型。它是一组数值和公式,而不是测量结果;仪表和飞机性能都以它为比较的基准。FAA 仪表飞行手册(IFH)将其定义为:海平面气压29.92 inHg,气温15°C,并在对流层顶(11,000 m,即36,089英尺)之前,标准垂直递减率为每1,000英尺2°C;在其之上的平流层下部,模型保持气温不变。
本页面与标准一样采用两层。对流层位于11,000 m(36,089英尺)以下,气温随高度线性下降。平流层下部位于11,000 m 至20,000 m(65,617英尺)之间,气温保持在216.65 K。高度为标准的位势高度。
对流层(h ≤ 11,000 m):T = 288.15 K − 0.0065 × h;p = 101,325 Pa × (T ÷ 288.15 K)^5.2559
平流层下部(11,000 m < h ≤ 20,000 m):T = 216.65 K;p = 22,632 Pa × exp(−9.80665 × (h − 11,000 m) ÷ (287.05 × 216.65 K))
密度:ρ = p ÷ (287.05 × T)
声速:a = √(1.4 × 287.05 × T)
- 干燥空气的气体常数为287.0528 J/(kg K),空气的绝热指数为1.40。
- 反算使用同样的两层:气压高于22,632 Pa 时用对流层公式,低于它时用平流层公式。
- 以节计算的速度,等于以米每秒计的速度除以0.514444(1节为每小时1,852 m)。
本页面不涵盖的内容
- 真实的空气。气温、气压和密度随日期和地点而变化:请使用预报和实测数值。
- 高度表修正、密度高度和性能图表。这些内容见飞机手册和运行资料。
- 20,000 m 以上的高度。标准在该高度使用其他层,本页面未包括。
- 本页面仅供训练和规划练习,不可用于实际飞行。
计算示例:标准大气中的10,000英尺
在10,000英尺(即3,048米)处,对流层公式给出气温 288.15 − 0.0065 × 3,048 = 268.34 K,即 −4.8°C。气压为101,325 Pa × (268.34 ÷ 288.15)^5.2559 = 69,682 Pa,即696.8 hPa 或20.58 inHg。
密度为 69,682 ÷ (287.05 × 268.34) = 0.9046 kg/m³,声速为 √(1.4 × 287.05 × 268.34) = 328.4 m/s,即638.3节。
| 输出 | 数值 |
|---|---|
| 气温 | −4.8°C(268.34 K) |
| 气压 | 696.8 hPa(20.58 inHg) |
| 密度 | 0.9046 kg/m³ |
| 声速 | 328.4 m/s(638.3节) |
常见问题
什么是国际标准大气?
它是国际民航组织等标准机构发布的空气参考模型。它给出标准日各高度的气温、气压和密度,仪表和飞机性能都以它为比较的基准。
为什么在36,089英尺处气温不再下降?
标准在11,000 m(36,089英尺)处设有对流层顶。在其之上的平流层下部,气温为216.65 K(−56.5°C),在本模型中一直保持到20,000 m。
标准垂直递减率是多少?
FAA 仪表飞行手册给出的是每1,000英尺2°C,约合上述公式中使用的每千米6.5 K。真实空气的递减率往往不同,因此它只是参考值。
如何由气压求出高度?
对于气压所在的那一层,公式需要反算。在对流层顶气压之上,用对流层公式求高度;在其之下,则用平流层公式求高度。
可以用这些数值进行实际飞行吗?
不可以。这些数值是标准参考值。实际飞行请使用高度表拨正值、预报以及飞机手册中的性能数据。
资料来源
- Wikipedia:International Standard Atmosphere(层的划分、基准值和气体常数)(英文)
- NASA Glenn Research Center:Speed of Sound,a = √(γRT)(英文)
- FAA 仪表飞行手册 FAA-H-8083-15B 第4章:国际标准大气(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。