Fórmula barométrica

La fórmula barométrica, a veces llamada atmósfera exponencial o atmósfera isotérmica, es una fórmula utilizada para modelar cómo la presión y la densidad del aire cambian con la altitud.

[2]​ El valor de referencia para Pb para b = 0 es el valor del nivel del mar definido, P0 = 101 325 Pa o 29.92126 inHg.

Hay dos ecuaciones diferentes para calcular la densidad en varios regímenes de altura por debajo de 86 km geométricos (84 852 metros geopotenciales o 278 385,8 pies geopotenciales).

[2]​ En estas ecuaciones g0, M y R* son constantes de valor único, mientras que ρ, L, T y h son constantes de valores múltiples de acuerdo con la siguiente tabla.

[2]​ La fórmula barométrica se puede derivar utilizando la Ley de los gases ideales: Suponiendo que toda presión es hidrostática: y dividiendo

y la masa molar constante y la aceleración gravitacional, obtenemos la primera fórmula barométrica: En cambio, suponiendo una temperatura constante, la integración da la segunda fórmula barométrica: En esta formulación, R* es la constante de los gases, y el término R*T/Mg da la altura de escala (aproximadamente igual a 8.4 kmpara la troposfera Para obtener resultados exactos, hay que recordar que las atmósferas que contienen agua no se comportan como un gas ideal.