Дізнайтеся чи виключно атмосферний тиск залежить від темпетатури та щільності повітря, а також про те, як змінюється атмосферний тиск з висотою.
Стоячи на землі й дивлячись угору, ви дивитеся крізь атмосферу. Здається, ніби нічого там немає, особливо якщо на небі немає хмар. Але те, чого ви не бачите, це повітря – його багато.
Що таке атмосферний тиск?
Ми живемо в нижній частині атмосфери, і вага всього повітря над нами називається тиском повітря. Над кожним квадратним дюймом (1 дюйм = 2.54 сантиметра) на поверхні Землі знаходиться 14,7 фунтів (6,6 кг) повітря. Це означає, що повітря чинить тиск 14,7 фунтів на квадратний дюйм на поверхні Землі.
Атмосферний тиск з висотою знижується. З меншою кількістю молекул повітря з висотою, є менший тиск від ваги повітря.
Тиск змінюється з дня на день на поверхні Землі – на дні атмосфери. Частково це пов’язано з тим, що Земля не однаково нагрівається Сонцем. У місцях, де нагріте повітря, часто тиск нижчий, оскільки тепле повітря піднімається вгору. Ці зони називаються системами низького тиску. Місця, де високий тиск повітря, називаються системами високого тиску.
Система низького тиску має нижчий тиск у центрі, в порівнянні з областями навколо неї. Вітри дмуть у напрямку низького тиску, і повітря піднімається в атмосферу, де вони зустрічаються. Коли повітря піднімається вгору, водяна пара всередині нього конденсується, утворюючи хмари і часто опади.
Що таке кислотні дощі – цікаві факти
Через обертання Землі та ефекту Коріоліса вітри системи низького тиску закручуються проти годинникової стрілки на північ від екватора та за годинниковою стрілкою на південь від екватора. Це називається циклонічним потоком. На погодних картах система низького тиску позначена червоним L.
Система високого тиску має більший тиск у центрі, ніж в областях навколо неї. В напрямку від високого тиску дмуть вітри. Закручуючись у напрямку, протилежному від системи низького тиску, вітри системи високого тиску обертаються за годинниковою стрілкою на північ від екватора і проти годинникової стрілки на південь від екватора.
Це називається антициклонічним потоком. Повітря з вищих рівнів атмосфери опускається вниз, щоб заповнити простір, що залишився, коли повітря видувається назовні. На карті погоди ви можете помітити синій H, що позначає розташування системи високого тиску.
Як дізнатися атмосферний тиск?
Як ми знаємо, який тиск? Як ми знаємо, як він змінюється з часом? Сьогодні електронні датчики на метеостанціях вимірюють тиск повітря та атмосферний тиск. Ці датчики здатні здійснювати безперервні вимірювання тиску протягом тривалого часу.
У минулому використовувалися барометри, які вимірювали, скільки повітря натискає на рідину, наприклад, ртуть. Історично вимірювання тиску повітря описувалися як «дюйми ртутного стовпа». Сьогодні метеорологи використовують мілібари (мб) для опису атмосферного тиску.
Чому плачуть вікна: наукове пояснення
Атмосферний тиск залежить від температури повітря і щільності його молекул.
Тиск повітря залежить від температури і щільності. Коли ви надуваєте повітряну кулю, молекули повітря всередині повітряної кулі упаковуються тісніше, ніж молекули повітря за межами повітряної кулі. Це означає, що щільність повітря всередині повітряної кулі висока. Коли щільність повітря висока, тиск повітря високий. Тиск повітря штовхає повітряну кулю зсередини, змушуючи її надуватись. Якщо нагріти повітряну кулю, тиск повітря стає ще вищим.
Метеорологи використовують математичні рівняння, щоб описати, як тиск, температура, густина та об’єм пов’язані один з одним. Вони називають ці рівняння Законом ідеального газу. У цих рівняннях температура вимірюється в Кельвінах.
Це рівняння допомагає нам пояснити, як працює погода, наприклад, що відбувається в атмосфері, створюючи теплі та холодні фронти та шторми, такі як грози.
Наприклад, якщо тиск повітря зростає, температура повинна підвищитися. Якщо тиск повітря знижується, температура зменшується. Це також пояснює, чому повітря стає холоднішим на більших висотах, де тиск нижчий.
Атмосферний тиск з висотою
Біля поверхні Землі тиск зменшується з висотою приблизно на 3,5 мілібара на кожні 30 метрів (100 футів). Однак атмосферний тиск з висотою над холодним повітрям зазнає зниження набагато різкіше, оскільки його щільність більша, ніж у більш теплого повітря.
Тиск на висоті 270 000 метрів (10−6 мб) можна порівняти з тиском у найкращому техногенному вакуумі, який коли-небудь був досягнутий.
На висотах понад 1500-3000 метрів (5000-10 000 футів) тиск досить низький, щоб викликати гірську хворобу та серйозні фізіологічні проблеми, якщо не буде проведено ретельну акліматизацію.
Джерело: scied.ucar.edu
