Това неравномерно разпределение на атмосферното налягане причинява? Значение на атмосферното налягане

Атмосферното налягане е силата, с която околният въздух ни въздейства, т.е. е. атмосфера. Тази статия ще ни даде няколко примера за експерименти, които показват, че въздушното налягане наистина съществува... Разберете кой пръв го е измерил, какво се случва, когато атмосферното налягане е разпределено неравномерно, и още много други неща.

Проявлението на атмосферното налягане

Ако въздухът притиска всичко наоколо, значи той тежи нещо. Наистина ли е така, защо тогава ни се струва безтегловно?? Нека проведем експерименти, които да покажат, че атмосферното налягане наистина съществува.

Напълнете спринцовката до половината с вода и след това издърпайте буталото нагоре. Водата ще следва буталото. Причината за това е атмосферното налягане, но когато хората не са знаели, че то съществува, са казвали, че природата просто не търпи празнота. Вече знаем, че когато буталото се издига, се създава област с ниско налягане и атмосферата изтласква водата в спринцовката.

Експериментирайте с пластмасова карта и буркан

Напълнете стъклен буркан до горе с вода и покрийте горната част с парче пластмаса, например карта. Обърнете буркана с дъното нагоре и проверете дали картата се държи и не пада. Силата на водното налягане се компенсира от силата на атмосферата. Нищо не притиска горната част на водата, но атмосферата я притиска отдолу, така че картата се задържа на място. Ако между пластмасата и буркана навлезе въздух Картата ще падне водата ще излезе.

Устройство на Торичели

Италианският учен Торичели за първи път измерва атмосферното налягане. Той прави това с така наречения живачен барометър. Първо Торичели напълни стъклена тръба догоре с живак, взе голяма купа с живак, обърна тръбата с главата надолу, потопи я в купата и отвори долния край. Живакът започна да пада, но не се спускаше до определена височина.

Оказва се, че това ниво е 760 милиметра. Следователно атмосферното налягане е в състояние да задържи живачния стълб на 760 mm. Ако налягането се повиши, то може да задържи по-висока колона; ако спадне, то може да задържи по-ниска колона. Ако е така, стойността му може да се определи по височината на колоната. Затова на практика налягането на атмосферата и газовете често се измерва в милиметри живачен стълб. Направете връзка между милиметрите живачен стълб и познатите единици паскал.

Как са свързани милиметрите живак и паскалите

Атмосферното налягане повишава живака със 760 милиметра. Това означава, че живачен стълб с дебелина 760 милиметра се притиска със сила, равна на нормалното ниво на атмосферното налягане. 1 мм живачен стълб е налягането, създадено от живачен стълб с височина 1 мм. Представете си, че височината на живачната колона е 1 mm. Нека да изчислим хидростатичното налягане, съответстващо на тази височина.

P=1 mm Hg.супена лъжица. Хидростатичното налягане се изчислява по формулата ρ*g*h. ρ е плътността на живака, g гравитационно ускорение, h - височина на колоната с течност. ρ=13,6*10³ кг/м³, g=9,8 N/kg, h=1*10^-3 м. Нека добавим тези стойности във формулата. След трансформацията получаваме 13,6*9,8=133,3 N/m². N/m² - е паскалът (Pa). Ако преобразуваме атмосферното налягане в хектопаскали, тогава 1mmHg. w. съответства на 1,333 hPa.

Живачният стълб и времето

Торичели дълго време наблюдава показанията на живачния барометър. Той забеляза едно интересно нещо. Когато живачният стълб намалее, т.е. когато атмосферното налягане стане ниско, след известно време ще настъпи лошо време. Когато живачният стълб се повиши, след известно време лошото време се променя в добро. Тоест измерването на атмосферното налягане позволява да се направи прогноза за времето.

Метеорологичните служби вече измерват атмосферното налягане 24 часа в денонощието, на всеки 3 часа. В "Капитанът на петнайсет" Жул Верн описва наблюдението на барометъра и времето. Главният герой на книгата е открил, че ако живакът пада бързо, времето е лошо бързо, но не за дълго; ако пада бавно, в продължение на няколко дни, времето е лошо постепенно, но продължава по-дълго.

Какво се случва, когато атмосферното налягане не е равномерно разпределено?

Разгледайте синоптична карта. Показва атмосферното налягане в различни населени места, градове, държави и континенти. Посоката на въздушните маси е обозначена със стрелки. Защо духа вятърът? Атмосферното налягане е по-високо на някои места и по-ниско на други. От мястото, където е по-високо, вятърът духа към мястото, където е по-ниско. Това се вижда от посоката на стрелките на картата.

Ако разгледате цялата планета, ще видите, че в различните части тя е различна. Областите на високо налягане са очертани в лилаво, където стрелките на вятъра са завъртяни и вървят по посока на часовниковата стрелка. Тази област на високо налягане се нарича антициклон. Тук времето обикновено е ясно.

А ето и Испания и Португалия. Тук виждаме два мощни антициклона. Въртенето на въздушните течения се дължи на въртенето на земното кълбо.

И тук имаме две мощни области с ниско атмосферно налягане, само 965 хектопаскала. Това е циклон, въздухът в него се върти по посока, обратна на часовниковата стрелка.

Ето как може да се проследи разпределението на атмосферното налягане в различни райони на нашата планета. В днешно време метеоролозите могат точно да прогнозират промените във времето, които са резултат от неравномерното разпределение на атмосферното налягане.

Налягане на и над морското равнище

Да предположим, че барометърът показва 1006 hPa. Но ако погледнете синоптичната карта на района, на града, може да се окаже, че атмосферното налягане е различно. Защо се случва това?? Работата е там, че синоптичните карти показват атмосферното налягане на морското равнище. Възможно е да се намираме на определена надморска височина, така че налягането, което барометърът показва в помещението, да е по-ниско от това на морското равнище.

Висотомер

Как измервате височината на позицията си?? Съществуват специални инструменти, които приличат на барометър, но скалата им не е градуирана в единици за налягане, а в единици за надморска височина. Туристите, пилотите имат такива устройства. Те се наричат висотомери или параметрични висотомери. Когато е на земята, пилотът настройва стрелката на висотомера на нула, защото височината му над земята е нула. Ако е необходимо, той поставя стрелката на височината в зависимост от това дали е важно да знае височината на летището над морското равнище. В случай на полети на дълги разстояния може да се наложи да бъдат полезни, особено ако летището е в планината. След това поглежда стрелката на висотомера, за да определи височината.

Защо атмосферното налягане се увеличава с надморската височина?

След като научихме, че неравномерното разпределение на атмосферното налягане води до появата на вятър, нека разберем защо налягането намалява с увеличаване на височината. Въздухът има тегло, така че се привлича от земята и упражнява натиск върху нея. Ако поставим барометър в определен слой на атмосферата, той ще бъде подложен на налягане от този слой на атмосферата над него. Важно е да се отбележи, че атмосферата няма ясни граници.

Ако поставим барометър на морското равнище, налягането е сумата от налягането в този слой въздух и наляганията в слоевете въздух над него. Така че с увеличаване на височината налягането намалява. Възниква въпросът дали атмосферното налягане не може да се изчисли по формулата P=ρ*g*h? Не, защото плътността на въздуха е различна в различните слоеве на атмосферата. На дъното въздухът е се намира под по-високо налягане, така че е по-плътен, а в горната част е по-малко плътен.