Barometrische Höhenformel

Weatherdude wächst weiter. Zunächst aber erstmal nur theoretisch. Keine Sorge, sind keine leeren Versprechungen, doch befor die nächste Implementierung erfolgt benötige ich ein paar physikalische Klimmzüge.

Heute geht es um die theoretische Grundlage der barometrischen Höhenformel.

Sofort-Links

 

Die barometrische Höhenformel

Die barometrische Höhenformel dient dazu, den Höhenverlauf des Luftdrucks der Erde (oder genauer: eines Planeten mit dichter Atmosphäre) zu modellieren. In diesem PDF habe ich die Herleitung durchexerziert. Die Herleitung folgt in groben Zügen jener der Wikipedia (Stand: 30 September 2012) mit einigen Modifikationen.

Die Herleitung erfolgt aus der statistischen Physik. Begriffe wie Boltzmann-Verteilung, Hamilton Operator und ideales Gasgesetz werden daher vorausgesetzt!

 

Bei dieser Gelegenheit möchte ich auch gleich nochmals auf CODATA hinweisen. Hier findet ihr eine praktische Suchmaschine, um die aktuellen Werte von so ziemlich allen physikalischen Konstanten nachzuschlagen. Zum Beispiel:

 

Angewandte barometrische Höhenformel bei einer Temperatur von 273.15 K zwischen 0m und 8.000 m

Ein kleines Sage Worksheet steht auch bereit 🙂

 In a nutshell

Wür alle Ungedultigen hier eine voll-funktionsfähige Version der barometrischen Höhenformel:


h ist die Höhe in Metern,

T die absolute Temperatur (in Kelvin)

Für die Umrechung von eurem Druck p in den Druck auf Normal-Null (bzw. Meereshöhe) verwendet ihr

Testimplementierung

Eine Erstimplementierung in Weatherdude findet ihr auf GitHub [Direktlink zum org.feldspaten.weatherdude.physics-Packet]

 

... und eine Demo-Servlet ...

... ist online und findet ihr hier. 🙂

 

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