Presiunea atmosferică este presiunea atmosferei. acționând asupra tuturor obiectelor din ea și pe suprafața pământului, egală cu modulul forței care acționează în atmosferă pe unitatea de suprafață a suprafeței de-a lungul valorii normale a acesteia [1]. Într-o atmosferă staționară staționară, presiunea este numeric egală cu greutatea coloanei de aer care se află pe bază, cu o arie egală cu unitatea. Presiunea atmosferică este unul dintre parametrii termodinamici ai stării atmosferei, variază în funcție de locație și de timp [2]. Presiunea este o cantitate scalară având dimensiunea L -1 MT -2. măsurată printr-un barometru.
Unitatea de măsură din Sistemul Internațional de Unități (SI) este pascal (denumire rusă: Pa, internațional: Pa). În plus, în Federația Rusă, ca unitate de presiune non-sistemică, li se permite să utilizeze bara. milimetru de mercur. milimetrul coloanei de apă. metru de coloană de apă. forță de kilogram pe centimetru pătrat și atmosferă tehnică [3]. Presiunea atmosferică egală cu presiunea coloanei de mercur de 760 mm la 0 ° C se numește presiune atmosferică normală (101 325 Pa) [2].
Un experiment din secolul XVII, executat de Otto von Guericke. A suflat aerul din cavitatea dintre cele două emisfere de metal așezate împreună. Presiunea atmosferei a atras atât de puternic emisfera, încât nu a putut fi spart de opt perechi de cai [4].
Prezența presiunii atmosferice a dus oamenii la confuzie în 1638, când Ducele de Toscana nu a reușit să decoreze grădinile din Florența cu fântâni - apa nu sa ridicat peste 10,3 metri. Căutarea cauzelor și experimentele cu o substanță mai grea - mercur. întreprinse de Evangelista Torricelli. a condus la faptul că în 1643 sa dovedit. că aerul are greutate [5]. Împreună cu V. Viviani. Torricelli a realizat prima experiență în măsurarea presiunii atmosferice, inventând primul barometru de mercur - un tub de sticlă în care nu există aer. Într-un astfel de tub mercurul se ridică la o înălțime de aproximativ 760 mm [6].
Variabilitatea și impactul asupra vremii
Isobar pe harta sinoptică a Rusiei
1 mai 1890
Pe suprafața pământului, presiunea atmosferică variază de la un loc la altul și în timp. Deosebit de importante sunt determinarea vremii modificări ale presiunii atmosferice aperiodice asociate cu apariția, dezvoltarea și distrugerea zonelor lente în mișcare de înaltă presiune (cote înalte) și o relativ mișcare rapidă imens vortex (ciclon), în care a redus presiunea prevalează. Se observă variații ale presiunii atmosferice la nivelul mării în intervalul de 641 - 816 mm Hg. Art. [7] (în picăturile de presiune ale tornadei și poate atinge o valoare de 560 mmHg) [8].
În condiții staționare, presiunea atmosferică scade cu altitudine în creștere, deoarece este creată numai de stratul suprapus al atmosferei. Dependența de presiune de altitudine este descrisă de formula barometrică [9].
Pe hărți, presiunea atmosferică este reprezentată de izoboarele izobar. punctele de conectare cu aceeași presiune atmosferică de suprafață, reduse în mod necesar la nivelul mării [10].
Presiunea atmosferică este un element meteoric foarte volatil. Din definiția sa rezultă că depinde de înălțimea coloanei corespunzătoare a aerului, de densitatea sa, de accelerația gravitației, care variază de la latitudinea locului și de la altitudinea deasupra nivelului mării.
1 Pa = 0,0075 mm Hg. Art. Sau 1 mm de mercur. Art. = 133,3 Pa
În presiunea atmosferică standard chimică din 1982, la recomandarea IUPAC, se consideră o presiune egală cu 100 kPa [11]. Presiunea atmosferică este una dintre cele mai semnificative caracteristici ale stării atmosferei. Într-o atmosferă de odihnă, presiunea în orice punct este egală cu greutatea coloanei de aer superioare cu o secțiune transversală a unității.
În sistemul GHS 760 mm Hg. Art. este echivalent cu 1,01325 bari (1013,25 mbar) sau 101 325 Pa în Sistemul Internațional de Unități (SI).
Ecuația statică exprimă legea schimbării presiunii cu altitudine: - Δ p = g ρ Δ z. unde: p - presiune, g - accelerația gravitației, ρ - densitatea aerului, Δz - grosimea stratului. Din ecuația de bază a staticilor rezultă că, pe măsură ce crește altitudinea (Δz> 0), schimbarea presiunii este negativă, adică presiunea scade. Strict vorbind, ecuația de bază a staticei este valabilă doar pentru un strat foarte subțire (infinit de subțire) de aer, Δz. Cu toate acestea, în practică, este aplicabil atunci când schimbarea înălțimii este suficient de mică în raport cu grosimea aproximativă a atmosferei.
Înălțimea care trebuie ridicată sau coborâtă, astfel încât presiunea să se modifice cu 1 hPa (hectopascal). se numește "stadiul baric (barometric)". Este convenabil să se utilizeze stadiul baric pentru rezolvarea problemelor care nu necesită o mare precizie, de exemplu, pentru a estima presiunea dintr-o diferență cunoscută de altitudine. Presupunând că atmosfera nu are nici o accelerație verticală semnificativă (adică este într-o stare cvasistatică), din legea fundamentală a staticilor ajungem că etapa de presiune h este egală cu:
La o temperatură a aerului de 0 ° C și la o presiune de 1000 hPa, stadiul de presiune este de 8 m / hPa. Prin urmare, pentru a reduce presiunea cu 1 hPa, este necesar să se ridice cu 8 metri.
Cu o temperatură în creștere și o altitudine crescătoare, crește (în special cu 0,4% pe grad de încălzire), adică este direct proporțională cu temperatura și invers proporțională cu presiunea. Inversa treptei de presiune este gradientul de presiune verticală. adică o schimbare a presiunii când este ridicată sau coborâtă cu 100 de metri. La o temperatură de 0 ° C și o presiune de 1000 hPa, este de 12,5 hPa.
Când temperatura crește cu 1 grade, presiunea crește cu 0,28 mm Hg. Art.
Reducerea nivelului mării
Multe stații meteorologice trimit așa-numitele "telegrame sinoptice", care indică presiunea dată nivelului mării (vezi KH-01, METAR). Acest lucru se face pentru a se asigura că presiunea este comparabilă la stațiile situate la diferite înălțimi, precum și pentru nevoile aviației. Această presiune este, de asemenea, utilizată pe diagrame sinoptice.
Când reduceți presiunea la nivelul mării, utilizați formula Laplace abreviată:
z 2 - z 1 = 18400 (1 + λ t) lg (p 1 / p 2) -z_ = 18400 (1+ \ lambda t) \ lg (P_ / p _)>.
Adică, cunoscând presiunea și temperatura la nivelul z 2>. se poate găsi presiunea p 1> la nivelul mării z 1 = 0 = 0>.
Calculul presiunii la o înălțime h din presiunea la nivelul mării P 0> și temperatura aerului T:
La altitudini scăzute, la fiecare 12 m altitudine se reduce prin presiunea atmosferică cu 1 mm Hg. Art. La altitudini mai mari, această regularitate este încălcată [5].
Calculele mai simple (fără a lua în considerare temperatura) produc:
Măsurătorile și calculele arată în deplină concordanță că atunci când vă ridicați deasupra nivelului mării pentru fiecare kilometru, presiunea va scădea cu 0,1%; același lucru se aplică și coborârii în mine adânci sub nivelul mării - când se coboară cu un kilometru, presiunea va crește cu 0,1 din valoarea sa.
Aceasta este o schimbare de 0,1 față de valoarea de la altitudinea anterioară. Aceasta înseamnă că atunci când urcați un kilometru, presiunea scade până la 0,9 (mai precis 0,87 [aproximativ 1]) față de presiunea la nivelul mării.
Prognozele meteo și rezumatele distribuite publicului prin Internet și pe radio folosesc presiune neimprimată, adică presiunea reală la nivelul terenului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: