静力平衡

静力平衡，指铅直方向的气压梯度力和重力的平衡。这种平衡的关系称静力学关系：

式中g为重力加速度，ρ、P分别为空气的密度和气压，z为高度。因为ρ 总是大于零，所以气压总是随高度递减。dP=-ρgdz称静力学方程。

考虑到大气的状态方程P=ρRdT，可以得出气压随高度分布的关系，即气压-高度公式，或称压-高公式：

式中Rd为干空气气体常数，T为热力学温度，P0是海平面的气压。

对于大尺度运动来说（水平尺度l的量级约为10³公里，铅直尺度h的量级约为10公里，hㄍl），其铅直加速度比重力加速度小得多，能够比较准确地满足静力平衡，即大尺度运动具有静力平衡或准静力平衡的性质。研究大尺度运动时，通常将铅直坐标高度z换为气压P，这样水平气压梯度力就可转换为等压面上的重力位势梯度，即：

式中▽h、▽p分别为等高面和等压面上的矢量微分算符， 为重力位势。