Атмосферное давление это давление атмосферы на все

Атмосферное давление — это давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряется барометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт. ст. (Международная стандартная атмосфера — МСА, 101. 325 Па). 1

Баро метр (др. -греч βάρος — «тяжесть» и μετρέω — «измеряю» ) — прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр был изобретён итальянским учёным Эванджелиста Торричелли в 1644. В жидкостных барометрах давление измеряется высотой столба жидкости (ртути) в трубке, запаянной сверху, а нижним концом опущенной в сосуд с жидкостью (атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости). Ртутные барометры — наиболее точные, используются на метеостанциях. В быту обычно используются механические барометры (Анероид). В анероиде жидкости нет (греч. «анероид» — «безводный» ). Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении — сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. Также в настоящее время широкое распространение получили цифровые 2 барометры.

Эталон давления Первичный эталон единицы давления — паскаля (ГЭТ 23 -2010) представляет собой набор грузопоршневых манометров (прибор, измеряющий давление жидкости или газа) для различных диапазонов измерения давления. Этот эталон хранится во Всероссийском научноисследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева — один из крупнейших центров научной и практической метрологии, головная организация России по фундаментальным исследованиям в метрологии, главный центр государственных эталонов России. 3

На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление. Отмечены колебания атмосферного давления на уровне моря в пределах 641 — 816 мм рт. ст. (внутри смерча давление падает и может достигать значения 560 мм ртутного столба). Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается т. н. барометрической формулой. 4

Барометрическая формула определяет зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести. Для идеального газа, имеющего постоянную температуру Т и находящегося в однородном поле тяжести (во всех точках его объёма ускорение свободного падения g одинаково), Б. ф. имеет следующий вид: р = p 0 exp [-gm. (h - h 0)/RT] , где р — давление газа в слое, расположенном на высоте h, p 0 — давление на нулевом уровне (h = h 0), m — молекулярная масса газа, R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура. Барометрическая формула показывает, что плотность газа уменьшается с высотой по экспоненциальному (показательная функция) закону. Бар (греч. βάρος — тяжесть) — внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере. Один бар равен 105 Па. 5 1 мб = 0, 001 бара.

6

Карта барической топографии- высотная карта, синоптическая, средняя или климатологическая, на которую нанесены высоты (точнее – геопотенциалы) той или иной изобарической поверхности над уровнем моря (карта абсолютной барической топографии) или над уровнем нижележащей изобарической поверхности (карта относительной барической топографии). Аэрологические или высотные карты погоды характеризуют распределение температуры, давления, ветра и влажности на различных высотах. В службе погоды составляются два вида высотных карт. На картах наносятся указанные выше элементы для определенной изобарической поверхности, т. е. поверхности, на которой атмосферное давление во всех точках одинаково. Эти карты обозначаются буквами AT с добавлением к ним индекса, соответствующего давлению на этой поверхности. Например: АТ 500 — обозначение карты абсолютной топографии изобарической поверхности 500 мбар. В обычной практике бюро погоды составляются карты поверхностей 850, 700, 500, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 30, 20 и 10 мбар, что примерно соответствует высоте 1, 5; 3, 0; 5, 5; 9, 0; 10, 5; 12, 0; 7 13, 5; 16, 0; 18, 5; 20, 5; 23, 5; 26, 5 и 31, 0 км.

8

Барические системы - области пониженного и повышенного атмосферного давления, части барического поля атмосферы. Основные Б. с. — Циклоны (с пониженным давлением) и Антициклоны (с повышенным давлением) — ограничены на приземных картах распределения давления замкнутыми изобарами — линиями, соединяющими места с одинаковым давлением. Различают также Б. с. с незамкнутыми изобарами — ложбина низкого давления и гребень высокого давления. Чаще всего они являются несколько обособленными периферийными частями циклонов и антициклонов. Различают ещё седловину — область между двумя циклонами и двумя антициклонами, расположенную крест-накрест. Размеры Б. с. различны, но обычно они сравнимы с размерами материков и океанов или их больших частей. Б. с. непрерывно перемещаются, меняют свои размеры и интенсивность, возникают заново и исчезают. С Б. с. связаны определённые системы воздушных 9 течений (ветров), распределение температуры, облачности, осадков и т. д.

Типы барических систем: сплошные линии — изобары; прерывистые линии — оси ложбин и гребней; Н — центры циклонов; В — центры антициклонов; стрелками показаны 10 направления ветра у земной поверхности в Сев. полушарии.

Распределение давления по земной поверхности. Так как наша Земля имеет шарообразную форму, различные участки ее поверхности нагреваются неравномерно. Это приводит к формированию различных областей атмосферного давления, в распределении которых выявляется строгая закономерность — широтная зональность. На экваторе воздух нагревается от Земли. Являясь смесью газов, при нагревании он расширяется, становится легким и поднимается вверх. Восходящие токи воздуха формируют на экваторе у земной поверхности область низкого давления. В верхней тропосфере воздух оттекает в сторону полюсов. В полярных широтах, плохо прогретых Солнцем, холодный воздух опускается и образует у полюсов области повышенного давления. Так как ветер движется из мест с высоким давлением в места с низким давлением, воздушные массы от полюсов должны двигаться обратно к экватору. 11

В результате неравномерного нагрева Земли и влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг собственной оси на планете формируются пояса атмосферного давления: низкого — экваториальные и умеренные широты; высокого — тропические и приполярные широты. Но необходимо помнить, что эти пояса могут смещаться. На это, во-первых, влияют различия в нагреве материков и океанов. В умеренных широтах зимой над сушей воздух холоднее, чем над океаном (суша быстрее нагревается, но и быстрее остывает), поэтому давление над сушей выше, чем над океаном. Летом океан нагревается медленнее, и над сушей давление ниже, чем над океаном. В тропических широтах, где суша весь год теплее океана, такое смещение областей давления может и не наблюдаться. Во-вторых, смещение областей давления связано со смещением температур в Северном и Южном полушариях. Летом области давления смещены к северу, зимой — к югу. Это объясняется 12 наклоном земной оси к плоскости ее орбиты.

Ветер вызван разницей в давлении между двумя разными воздушными областями. Если существует ненулевой барический градиент (векторхарактеризующий степень изменения атм. давления в пространстве), то ветер движется с ускорением от зоны высокого давления в зону с низким давлением. На планете, которая вращается, к этому градиенту прибавляется сила Кориолиса (сила инерции). Таким образом, главными факторами, которые образуют циркуляцию в глобальном масштабе, является разница в нагреве воздуха и солнечным ветром между экваториальными и полярными районами, которые вызывают разницу в температуре и, соответственно, плотности воздуха, а в свою очередь и разницу в давлении (а также силы Кориолиса). 13

Глобальные эффекты ветрообразования В большинстве районов Земли преобладают ветры, дующие в определенном направлении. Возле полюсов обычно доминируют восточные ветры в умеренных широтах — западные, тогда как , в тропиках снова доминируют восточные ветры. На границах между этими поясами — полярном фронте и субтропическом хребте — находятся зоны затишья, где преобладающие ветры практически отсутствуют. В этих зонах движение воздуха преимущественно вертикальное, из-за чего возникают зоны высокой влажности (вблизи полярного фронта) или пустынь (вблизи субтропического хребта). 14