流体力学（第二版）

国际标准大气取海平面为基准平面（z=0）。基准平面上的物理量取为：$T_0=15^\circ\mathrm{C}=288\mathrm{K}$，$p_0=10330\,\mathrm{kgf/m^2}=1.013\times10^5\,\mathrm{Pa}$，$\rho_0=1.225\,\mathrm{kg/m^3}$。

从海平面一直到 11km 的高空是对流层。那里的温度随高度线性地减少，用公式表之为 $T=T_0-\beta z$，其中 $T_0=288\mathrm{K}$，$\beta=0.0065\,\mathrm{K/m}$。$z=11\mathrm{km}$ 处的温度为 $T_1=216.5\mathrm{K}$。

11km 以上认为是温度不变的同温层，温度处处等于 216.5K。

设大气是完全气体，其状态方程为 $p=\rho RT$。对流层内压力分布为$p=p_0\left(1-\frac{\beta z}{T_0}\right)^{\frac{g}{R\beta}}$，代入数据得 $p=p_0\left(1-\frac{z}{44300}\right)^{5.25}$，密度分布 $\rho=\rho_0\left(1-\frac{z}{44300}\right)^{4.25}$。由式可算出 z=11km 处的 $p_{11}=2.26\times10^4\,\mathrm{Pa}$、$\rho_{11}=0.3636\,\mathrm{kg/m^3}$。

同温层内温度不变，状态方程为等温关系。积分静力学方程，考虑到 z=11km 处 $p=p_{11}$ 后得 $p=p_{11}\exp\left(-\frac{z-11000}{6340}\right)$。

根据国际标准大气公式计算出来的不同高度上的压强、密度、温度值已制成表格和图形。

大气层中的压力、密度与温度随高度的变化规律和不同经纬度、季节、气候等因素有关。为了对比交流，国际上约定了一种统一的压力、密度与温度随高度的变化规律，这种规律被国际标准大气所规定。

对流层与同温层的分界高度是 11km，此高度处温度 $T_1=216.5\mathrm{K}$。