Атмосферное давление.
Атмосферное давление, нормальное атмосферное давление в разных частях Земли, измерение атмосферного давления.
Атмосферное давление обуславливается весом воздуха. 1 м³ воздуха весит 1,033 кг. На каждый метр поверхности земли приходится давление воздуха силой 10033 кг. Под этим подразумевается столб воздуха высотой от уровня моря до верхних слоев атмосферы. Если сравнить его со столбом воды, то диаметр последнего имел бы высоту всего 10 метров. То есть, атмосферное давление создается собственной массой воздуха. Величина атмосферного давления на единицу площади соответствует массе воздушного столба, находящегося над нею. В результате увеличения воздуха в этом столбе происходит рост давления, а при уменьшении воздуха — падение. Нормальным атмосферным давлением считается давление воздуха при t 0°С на уровне моря на широте 45°. В этом случае атмосфера давит с силой 1,033 кг на каждый 1 см² площади земли. Масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм. На этой взаимосвязи и измеряется атмосферное давление. Оно измеряется в миллиметрах ртутного столба или миллибарах(мб), а так же в гектопаскалях. 1мб = 0,75 мм рт.ст., 1 гПа = 1 мм.
Измерение атмосферного давления.
Атмосферное давление измеряется с помощью барометров. Они бывают двух типов.
1. Ртутный барометр представляет собой стеклянную трубку, которая запаяна сверху, а открытым концом погружена в металлическую чашу с ртутью. Рядом с трубкой крепится шкала, показывающая изменение давления. На ртуть действует давление воздуха, которое своим весом уравновешивает столбик ртути в стеклянной трубке. Высота ртутного столба меняется при изменении давления.
2. Металлический барометр или анероид представляет собой гофрированную металлическую коробку, которая герметично закрыта. Внутри этой коробки находится разреженный воздух. Изменение давления заставляет колебаться стенки коробки, вдавливаясь или выпячиваясь. Эти колебания системой рычагов заставляют стрелку перемещаться по шкале с делениями.
Самопишущие барометры или барографы предназначены для записи изменений атмосферного давления. Перо улавливает колебание стенок анероидной коробки и чертит линию на ленте барабана, который вращается вокруг своей оси.
Каким бывает атмосферное давление.
Атмосферное давление на земном шаре изменяется в широких пределах. Его минимальная величина — 641,3 мм рт.ст или 854 мб была зарегистрирована над Тихим океаном в урагане «Ненси», а максимальная — 815,85 мм рт.ст. или 1087 мб в Туруханске зимой.
Давление воздуха на земную поверхность изменяется с высотой. Среднее значение атмосферного давления над уровнем моря — 1013 мб или 760 мм рт.ст. Чем больше высота, тем меньше атмосферное давление, так как воздух становится все более разреженным. В нижнем слое тропосферы до высоты 10 м оно снижается на 1 мм рт.ст. на каждые 10 м или на 1 мб на каждые 8 метров. На высоте 5 км оно меньше в 2 раза, 15 км — в 8 раз, 20 км — в 18 раз.
В связи с перемещением воздуха, изменением температуры, сменой времени года атмосферное давление постоянно меняется. Дважды за сутки, утром и вечером, оно повышается и столько же раз понижается, после полуночи и после полудня. В течение года из-за холодного и уплотненного воздуха зимой атмосферное давление имеет максимальную величину, а летом — минимальную.
Атмосферное давление постоянно меняется и распределяется по поверхности земли зонально. Это происходит из-за неравномерного прогревания Солнцем земной поверхности. На изменение давления влияет перемещение воздуха. Там, где воздуха становится больше, давление высокое, а там, откуда воздух уходит — низкое. Воздух, прогревшись от поверхности, поднимается вверх и давление на поверхность понижается. На высоте воздух начинает охлаждаться, уплотняется и опускается на близлежащие холодные участки. Там возрастает атмосферное давление. Следовательно, изменение давления обуславливается перемещением воздуха в результате его нагревания и охлаждения от земной поверхности.
Атмосферное давление в экваториальной зоне постоянно понижено, а в тропических широтах — повышено. Это происходит из-за постоянно высоких температур воздуха на экваторе. Нагретый воздух поднимается и уходит в сторону тропиков. В Арктике и Антарктике поверхность земли всегда холодная, а атмосферное давление повышено. Его обуславливает воздух, который приходит из умеренных широт. В свою очередь в умеренных широтах из-за оттока воздуха формируется зона пониженного давления. Таким образом, на Земле существуют два пояса атмосферного давления — пониженный и повышенный. Пониженный на экваторе и в двух умеренных широтах. Повышенный на двух тропических и двух полярных. Они могут немного смещаться в зависимости от времени года вслед за Солнцем в сторону летнего полушария.
Полярные пояса высокого давления существуют весь год, однако, летом они сокращаются, а зимой, наоборот, расширяются. Круглый год области пониженного давления сохраняются близ Экватора и в южном полушарии в умеренных широтах. В северном полушарии все происходит по-другому. В умеренных широтах северного полушария давление над материками сильно повышается и поле низкого давления как бы «разрывается»: сохраняется оно только над океанами в виде замкнутых областей пониженного атмосферного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, где заметно повысилось давление, образуются зимние максимумы: Азиатский (Сибирский) и Северо-Американский (Канадский). Летом поле пониженного давления в умеренных широтах северного полушария восстанавливается. При этом над Азией формируется обширная область пониженного давления. Это — Азиатский минимум.
В поясе повышенного атмосферного давления — тропиках — материки нагреваются сильнее океанов и давление над ними ниже. Из-за этого над океанами выделяют субтропические максимумы:
- Северо-Атлантический (Азорский);
- Южно-Атлантический;
- Южно-Тихоокеанский;
- Индийский.
Несмотря на крупномасштабные сезонные изменения своих показателей, пояса пониженного и повышенного атмосферного давления Земли — образования довольно устойчивые.
Источник
Атмосферное давление
Давление в каждой точке атмосферы определяется массой вышестоящего столба воздуха с основанием, равным единице. Атмосферное давление с увеличением высоты уменьшается, так как над точкой располагается столбец воздуха с меньшей высотой и воздух начинается разряжаться. Примерно на 12 метров подъема вверх атмосферное давление понижается на 1 мм. рт. ст. до высоты 2000 метров. В среднем, атмосферное давление на Земле равняется 760 мм рт. ст.
Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 градусов Целься считается нормальным атмосферным давлением. 760 мм рт. ст. равняется 101 300 Па = 1013 гПа.
СЛОЖНА-А-А 🙀 Ты же знаешь, что если не разобраться в теме сейчас, то потом придется исправлять оценки. Беги на бесплатное онлайн-занятие с репетитором (подробности тут + 🎁).
Как меняется, от чего зависят показания
Как мы знаем, атмосфера — это газовая оболочка Земли и как мы тоже знаем, газы сильно сжимаемы. Если газ сильнее сжат, то плотность его будет больше, а следовательно, и давление тоже. Слои воздуха у поверхности Земли сжаты всеми слоями воздуха. По мере подъема вверх от поверхности Земли, слабее будет сжиматься воздух, следовательно, плотность и давление будет меньше.
Чем выше местность над уровнем моря, тем атмосферное давление меньше. Чем ниже местность над уровнем моря, тем атмосферное давление больше.
В пример можно привести воздушный шарик, наполненный водородом. У поверхности Земли давление внутри шарика будет равным давлению на поверхности Земли. По мере отдаления от поверхности Земли, атмосферное давление будет меньше воздействовать на шар, так как чем выше от поверхности Земли, тем меньше плотность воздуха. В результате давление воздуха внутри шарика будет становится больше атмосферного давления, что приведет к разрыву шарика.
Примеры задач по физике для 7 класса
Высота горы Эверест равняется 8800 метров над уровнем моря. Рассчитайте атмосферное давление на вершине горы. Дано: Ответ: высота равняется 10,34 метра.
С какой силой давит воздух на поверхность крышки ящика площадью 1,5\;м^2 ? Решение: Ответ: сила равна 152 кН.
Вычислить примерную высоту телевизионной башни в Останкино. Атмосферное давление у ее подножия равна 755 мм рт. ст., а на вершине равна 710 мм рт. ст. Решение: Задача
Стрелка Барометра-анероида показывает давление 1013 гПа. Соответствуя этому показанию, определите какая высота столба ртути будет в трубке Торричелли, установленной вертикально. Дано:
Молодец! Раз ты дочитал это до конца, вероятно, ты все отлично усвоил. Но если вдруг что-то еще непонятно — попробуй онлайн-занятие с репетитором (подробности тут + 🎁).
Учитель непонятно объясняет предмет?
Источник
Почему в горах давление ниже
Горы — это одно из самых впечатляющих явлений природы. Они создают чувство восторга и подавления одновременно. И одной из причин этого является сниженное атмосферное давление, особенно на высотах выше 2000 метров. Интересно, почему это происходит? Давайте разберемся.
Воздух, окружающий нас, оказывает воздействие на человека и других живых организмов не только за счет своей температуры, но и за счет атмосферного давления, которое оказывает на нас силу, равную его величине. Соответственно, на величину атмосферного давления влияют такие факторы, как географические, метеорологические и физические условия.
Первый и наиболее значимый фактор — это высота. С высотой атмосферное давление уменьшается в геометрической прогрессии. В каждых 165 метрах, начиная с уровня моря, давление уменьшается на 1/10. То есть, если на уровне моря атмосферное давление составляет 760 мм рт. столба, на высоте 165 метров оно будет равным 684 мм, на высоте 330 метров — 608 мм, на высоте 495 метров — 532 мм и так далее.
Снижение атмосферного давления на высоте связано также с уменьшением плотности воздуха, вызванным снижением температуры. На высоте каждых 300 метров температура воздуха снижается на 1 градус Цельсия. Следовательно, на высоте 3000 метров температура воздуха будет на 10 градусов ниже, чем на уровне моря. Это, в свою очередь, ведет к уменьшению плотности воздуха и снижению атмосферного давления.
Высота над уровнем моря
Высота над уровнем моря является одним из факторов, определяющих уровень атмосферного давления в горах. С увеличением высоты над уровнем моря атмосферное давление уменьшается.
На каждые 1000 метров высоты над уровнем моря атмосферное давление снижается примерно на 100 миллиметров ртутного столба. Это связано с тем, что на больших высотах количество воздуха уменьшается, а значит, давление на него тоже. Поэтому, в горах, где высота над уровнем моря значительно больше, чем в низинных районах, атмосферное давление становится ниже.
Для понимания этого процесса важно знать, что атмосферное давление не постоянно и зависит от многих факторов: высоты над уровнем моря, температуры воздуха, влажности и скорости ветра. Поэтому, даже на одной высоте, давление может меняться из-за других факторов.
| Высота над уровнем моря, м | Атмосферное давление, мм рт. ст. |
|---|---|
| 0 | 760 |
| 1000 | 660 |
| 2000 | 570 |
| 3000 | 480 |
| 4000 | 380 |
Из таблицы видно, что с увеличением высоты над уровнем моря атмосферное давление снижается. На высоте 1000 метров над уровнем моря давление уже меньше на 100 миллиметров ртутного столба, чем на уровне моря.
Уменьшение плотности воздуха
При движении вверх по горам плотность воздуха постепенно снижается. Это происходит из-за того, что на большой высоте атмосферная толщина уменьшается, а следовательно, давление на поверхность также снижается.
Уменьшение давления приводит к тому, что молекулы воздуха становятся менее плотными, что в свою очередь вызывает уменьшение количества кислорода, необходимого для дыхания. Чтобы приспособиться к этому изменению, организм человека начинает работать более интенсивно, чтобы обеспечить тело достаточным количеством кислорода.
Уменьшение плотности воздуха в горах также имеет прямое отношение к происходящим там метеорологическим явлениям. Например, на большой высоте конденсация влаги происходит при более низких температурах, чем на уровне моря, что может привести к образованию облаков и осадков, таких как снег и град.
Из-за уменьшения плотности воздуха, при подъеме на большие высоты возникают также проблемы с функционированием некоторых видов оборудования, таких как двигатели, которые могут сталкиваться с недостатком кислорода и перегревом.
Источник