标准大气 standard atmosphere

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标准大气(卷名：大气科学 海洋科学 水文科学)
standard atmosphere

　　铅直方向温度、气压和密度按一种假定的规律分布的模式大气。它能粗略反映中纬度地区多年的大气年平均状况，并得到一国或国际组织所承认。一种标准大气，除相隔多年发现和实际情况相差较大应做修正外，不许经常变动。如果同时考虑大气参数随纬度和季节等变化而拟订的大气模式，则称为参考大气或标准大气补充。



　　假定大气是静止而干洁的理想气体，在给定海平面上的温度、气压和密度以及温度随高度变化的廓线的条件下，由流体静力学方程（考虑110公里以上大气时用其推广形式）和气体状态方程(见大气动力方程)计算而得各高度的气压和密度的数据。在这样的标准大气中，除规定了按上述计算而得的各高度上的温度、气压、密度外，对大气成分、标高、重力加速度、空气质点数密度、质点平均速度、平均碰撞频率、平均自由程、平均分子量、音速、粘滞系数、热传导率等也有所规定。它可作为压力测高表校准、航空器性能计算、飞机和火箭设计、弹道查算表和气象图表制作的依据。
　　1919年A.图森提出了第一个国际标准大气提案。该模式采用的海平面温度为15℃；在11公里以下，高度每增加100米，温度降低0.65℃；在11～20公里范围内，温度保持-56.6℃。这个标准，在1920年被作为制定早期航空标准大气的基础，1922年被欧洲很多国家所采用。该模式给定的对流层中温度的分布，仍为现代各标准大气所采用。多年来，国际上曾出现过多种大气模式，其中除了有美、苏等国编制的标准大气外，还有为国际标准化组织(ISO)、世界气象组织(WMO)、国际民用航空组织(ICAO)和空间研究委员会(COSPAR)等所采用的标准大气或参考大气，在国际上影响较大的是1962年和1976年的美国标准大气。
　　1962年美国标准大气 (USSA-1962)是由美国标准大气推广委员会（COESA）提出的，它能反映太阳黑子数从最小值到最大值期间，中纬度地区在-5～700公里高度范围的大气全年平均状况。1964年国际民用航空组织就采用它作为32公里以下大气的国际标准，1973年也采用它作为50公里以下大气的国际标准。ICAO和WMO参加了ISO的有关标准大气的全部起草过程，这一标准在当时为美、苏、英、法、日等20个成员国所赞成，并取得了国际上的广泛承认。以后，从火箭和卫星探测的丰富资料中人们发现，1962年美国标准大气规定的密度，在70～80公里范围内，约偏大10％，在90公里附近，约偏小10％；所规定的外逸层温度，偏高500K。因此，COESA对USSA-1962进行了修订，编制出1976年美国标准大气。它能代表中等太阳活动期间，中纬度地区由地面到1000公里的理想静态大气的平均结构。这个标准在位势高度51公里以下和USSA-1962完全相同，50～80公里与ISO的暂用国际标准一致。COESA工作组认为，USSA-1976是表示大气平均状况的最佳模式。
　　鉴于多年来中国尚无统一的大气标准，而USSA-1976是一个较为成熟的大气模式，其50公里以下已为ISO选用，且同ICAO和WMO标准大气的相应部分也一致，其30公里以下同中国中纬度(45°N)实际大气又十分接近，故中国国家标准总局已将 USSA-1976的30公里以下部分选作中国的国家标准(GB1920-80)，自1980年5月1日起实施。当然，在考虑具体问题时，仍应注意纬度和季节对实际大气的影响。