2. 气压高度测量基础
气压高度测量的本质，是把“静压”这个可测物理量，通过一套公认的大气模型换算成高度。飞机上真正能直接感受到的是静压 P_s，而高度 H 是模型给出的解释结果。因此，理解气压高度，必须同时理解三件事：大气模型规定了什么、静压如何被采集、换算公式如何把压力变成高度，以及当真实大气偏离模型时误差从哪里来。
一、国际标准大气模型：把“压力—高度”关系固定下来
国际标准大气（ISA）是一套理想化、分段定义的大气参数模型，用于统一高度表、飞行性能和适航计算。它并不描述某一天的真实大气，而是给出一个基准。其核心约定包括：海平面标准气压 P0 = 1013.25 hPa = 29.921 inHg，海平面标准温度 T0 = 15 ℃ = 288.15 K，温度递减率在对流层取 L = 6.5 K/km，海平面标准密度 ρ0 = 1.225 kg/m³，标准重力加速度 g0 = 9.80665 m/s²，干空气气体常数 R = 287.05287 J/(kg·K)。
在 0～11 km（对流层）内，ISA 假设温度随高度线性下降：T = T0 − L·h。11 km 以上进入等温层，温度保持约 216.65 K。这个分段结构决定了气压高度公式在不同高度区间形式不同。对飞行器而言，民航巡航大多落在对流层顶附近或以下，因此最常用的是对流层公式。
二、静压与高度换算：从压力到高度的物理链条
静压是空气在不受扰动时作用于物体表面的法向压力。机上静压通常由静压孔采集，经管路送到大气数据计算机（ADC）或高度表。静压孔位置必须避开气流加速区和局部涡流区，否则测到的是“动压污染”后的压力，而不是真实静压。静压孔堵塞、结冰或管路漏气，都会直接导致高度指示错误。
静压与高度的关系来自流体静力学平衡：dP/dh = −ρg。结合理想气体状态方程 P = ρRT，并代入 ISA 的温度递减关系，可积分得到对流层内的气压高度公式：
H = (T0 / L) · [1 − (P_s / P0)^(R·L / g0)]
其中：
T0 = 288.15 K
L = 0.0065 K/m
P0 = 1013.25 hPa
R = 287.05287 J/(kg·K)
g0 = 9.80665 m/s²
R·L / g0 ≈ 0.190263这个公式说明：高度不是压力的线性函数，而是压力的幂函数。低空时压力变化快，高度分辨率高；高空时压力变化慢，同样 1 hPa 对应的厚度明显增大。例如在海平面附近，约 1 hPa 对应 8～9 m；在 10 km 附近，约 1 hPa 对应 25～30 m。这也是为什么高空飞行时高度表对静压误差更敏感。
实际使用中，高度表并不直接显示几何高度，而是显示“气压高度”。当高度表拨正到 1013.25 hPa 时，得到的是标准气压高度，用于飞行高度层；当拨正到当地修正海平面气压 QNH 时，得到的是海拔高度；拨正到机场标高对应的 QFE 时，得到的是相对机场的高度。
三、温度偏差与气压误差的影响
ISA 是基准，真实大气几乎总与它不同。最主要的偏差有两类：温度偏差和气压偏差。
温度偏差：当实际温度高于 ISA 时，空气密度偏低，同一静压对应的高度比标准大气更高。高度表仍按 ISA 换算，因此指示高度会低于真实高度，即“高温高飞，指示偏低”。反之，低温时指示高度偏高。这个误差在高原、冬季和极地航线上尤其显著。粗略估算：在 1000 ft 高度上，温度每偏离 ISA 1 ℃，高度误差约 4 ft；高度越高，误差越大。
气压偏差：高度表拨正值设置错误，会引入固定偏置。若实际海平面气压低于拨正值，飞机实际低于指示高度；若实际气压高于拨正值，飞机实际高于指示高度。典型规则是：拨正值每差 1 hPa，高度约差 8～9 m（约 27～30 ft）。在过渡高度层以下，必须使用正确的 QNH；在过渡高度以上，统一使用标准气压 1013.25 hPa，以保证所有航空器在同一基准下垂直间隔。
此外，静压系统误差还包括：静压孔位置误差、管路延迟、结冰堵塞、以及高速飞行时的位置误差。这些误差与温度、气压偏差叠加，最终表现为高度指示偏差。工程上通过静压源误差修正（SSEC）和大气数据计算机补偿来减小影响，但无法完全消除。
四、实际使用中的关键判断
在飞行和工程实践中，判断气压高度是否可信，需要同时检查三个环节：静压源是否正常、拨正值是否正确、温度偏差是否在可接受范围。若静压孔堵塞，高度表会“冻结”在堵塞瞬间的高度，爬升或下降时指示不变；若管路漏气，指示会向座舱压力方向漂移。若拨正值错误，高度指示会出现固定偏置，且与真实高度成比例地偏离。若温度偏差大，则指示高度与真实高度之间的差异会随高度增加而放大。
因此，气压高度不是“绝对高度”，而是“按标准大气解释的静压高度”。理解 ISA 模型、静压采集、换算公式和误差来源，是后续学习垂直速度融合、大气数据融合和高度系统故障判断的基础。