Кой и как първи измери атмосферното налягане. Атмосферно налягане

Атмосферното налягане е едно от най-важните климатични характеристикикоито влияят на хората. Той допринася за образуването на циклони и антициклони и провокира развитието на сърдечно-съдови заболявания при хората. Доказателство, че въздухът има тегло, е получено още през 17 век; оттогава процесът на изучаване на неговите вибрации е един от централните за синоптиците.

Какво е атмосфера

Думата "атмосфера" е от гръцки произход и буквално се превежда като "пара" и "топка". Това е газова обвивка около планетата, която се върти с нея и образува едно космическо тяло. Простира се от земната кора, прониквайки в хидросферата и завършва с екзосферата, постепенно преминавайки в междупланетното пространство.

Атмосферата на планетата е нейният най-важен елемент, осигуряващ възможността за живот на Земята. Съдържа необходимо за човеккислород, метеорологичните показатели зависят от него. Границите на атмосферата са много произволни. Общоприето е, че те започват на разстояние около 1000 километра от повърхността на земята и след това на разстояние от още 300 километра плавно преминават в междупланетното пространство. Според теориите, следвани от НАСА, тази газова обвивка завършва на около 100 километра височина.

Възникна в резултат на вулканични изригвания и изпаряване на вещества в космически тела, падащи на планетата. Днес тя се състои от азот, кислород, аргон и други газове.

История на откриването на атмосферното налягане

До 17 век човечеството не се е замисляло дали въздухът има маса. Нямаше представа какво е атмосферното налягане. Въпреки това, когато херцогът на Тоскана реши да оборудва прочутите флорентински градини с фонтани, проектът му се провали напълно. Височината на водния стълб не надвишава 10 метра, което противоречи на всички представи за законите на природата от онова време. Тук започва историята на откритието атмосферно налягане.

Ученикът на Галилей, италианският физик и математик Еванджелиста Торичели, започва да изучава този феномен. Използвайки експерименти с по-тежък елемент, живак, няколко години по-късно той успя да докаже, че въздухът има тегло. Той създава първия вакуум в лабораторията и разработва първия барометър. Торичели си представяше стъклена тръба, пълна с живак, в която под въздействието на налягане остава такова количество вещество, което би изравнило налягането на атмосферата. За живака височината на колоната е 760 mm. За водата – 10,3 метра, точно на такава височина са се издигали фонтаните в градините на Флоренция. Именно той откри за човечеството какво е атмосферното налягане и как то влияе върху човешкия живот. в тръбата е наречена "Празнотата на Торичели" в негова чест.

Защо и в резултат на което се създава атмосферно налягане

Един от ключовите инструменти на метеорологията е изследването на движението и движението на въздушните маси. Благодарение на това можете да получите представа какво причинява атмосферното налягане. След като беше доказано, че въздухът има тегло, стана ясно, че той, както всяко друго тяло на планетата, е подложен на силата на гравитацията. Това е причината за появата на налягане, когато атмосферата е под въздействието на гравитацията. Атмосферното налягане може да варира поради разликите във въздушната маса в различните области.

Където има повече въздух, той е по-висок. В разредено пространство се наблюдава намаляване на атмосферното налягане. Причината за промяната се крие в неговата температура. Тя се нагрява не от лъчите на Слънцето, а от повърхността на Земята. Тъй като въздухът се нагрява, той става по-лек и се издига, докато охладените въздушни маси потъват надолу, създавайки постоянно, непрекъснато движение. Всеки от тези потоци има различно атмосферно налягане, което провокира появата на ветрове на повърхността на нашата планета.

Влияние върху времето

Атмосферното налягане е един от ключовите термини в метеорологията. Времето на Земята се формира поради влиянието на циклони и антициклони, които се образуват под влияние на промените в налягането в газовата обвивка на планетата. Антициклоните се характеризират с високи стойности (до 800 mm Hg и повече) и ниска скоростдвижения, докато циклоните са области с по-ниски темпове и висока скорост. Торнадо, урагани и торнадо също се образуват поради внезапни промени в атмосферното налягане - вътре в торнадото то бързо пада, достигайки 560 mm Hg.

Движението на въздуха причинява промени в метеорологичните условия. Ветровете, възникващи между области с различни нива на налягане, изместват циклони и антициклони, в резултат на което се създава атмосферно налягане, образувайки определени метеорологично време. Тези движения рядко са систематични и са много трудни за прогнозиране. В райони, където високото и ниското атмосферно налягане се сблъскват, климатичните условия се променят.

Стандартни показатели

Средното ниво при идеални условия се счита за 760 mmHg. Нивото на налягането се променя с надморската височина: в низините или районите, разположени под морското равнище, налягането ще бъде по-високо на височини, където въздухът е разреден, напротив, неговите показатели намаляват с 1 mm живачен стълб на всеки километър.

Ниско атмосферно налягане

Тя намалява с увеличаване на надморската височина поради разстоянието от повърхността на Земята. В първия случай този процес се обяснява с намаляване на влиянието на гравитационните сили.

Нагрети от Земята, газовете, които съставляват въздуха, се разширяват, масата им става по-лека и те се издигат на по-високи нива, докато съседните въздушни маси станат по-малко плътни, след което въздухът се разпръсква настрани и налягането се изравнява.

Тропиците се считат за традиционни области с по-ниско атмосферно налягане. В екваториалните райони винаги има ниско налягане. Но зоните с високи и ниски показатели са разпределени неравномерно по Земята: в една географска ширинаМоже да има зони с различни нива.

Повишено атмосферно налягане

Повечето високо нивона Земята се наблюдава на Южния и Северния полюс. Това се обяснява с факта, че въздухът над студена повърхност става студен и плътен, масата му се увеличава, следователно той е по-силно привлечен от повърхността от гравитацията. Слиза надолу, а пространството над него се изпълва с по-топло въздушни маси, в резултат на което се създава атмосферно налягане на повишено ниво.

Въздействие върху хората

Нормалните показатели, характерни за района на пребиваване на дадено лице, не трябва да оказват никакво влияние върху неговото благосъстояние. В същото време атмосферното налягане и животът на Земята са неразривно свързани. Промяната му - увеличаване или намаляване - може да предизвика развитие на сърдечно-съдови заболявания при хора с високо кръвно налягане. Човек може да изпита болка в областта на сърцето, пристъпи на безпричинно главоболие и намалена работоспособност.

За хора, страдащи от заболявания респираторен тракт, антициклоните, които носят високо налягане, могат да станат опасни. Въздухът се спуска и става по-плътен, а концентрацията на вредни вещества се увеличава.

По време на колебания в атмосферното налягане имунитетът на хората и нивото на левкоцитите в кръвта намаляват, така че не се препоръчва физическо или интелектуално натоварване на тялото в такива дни.

Това налягане се нарича атмосферно. Колко голям е?

Изпратено от читатели от интернет сайтове

библиотека по физика, уроци по физика, програма по физика, конспекти от уроци по физика, учебници по физика, готови домашни

Ще отговорим на следните въпроси.

1. Какво се нарича атмосферно налягане?

Въздухът има тежест и притиска земната повърхност и предметите върху нея. Силата, с която въздухът притиска земната повърхност, се нарича атмосферно налягане. Въздушен стълб от земната повърхност до горната граница на атмосферата притиска земната повърхност със сила, равна приблизително на 1,033 kg/cm2. В техниката тази стойност се приема за единица налягане и се нарича 1 атмосфера.

2. Кой и как първи измерва атмосферното налягане?

Атмосферното налягане е измерено за първи път от италианския учен Еванджелиста Торичели през 1644 г. Устройството представлява U-образна тръба с дължина около 1 м, запечатана в единия край и пълна с живак. Тъй като в горната част на тръбата няма въздух, налягането на живака в тръбата се създава само от теглото на живачния стълб в тръбата. По този начин атмосферното налягане е равно на налягането на живачния стълб в тръбата и височината на този стълб зависи от атмосферното налягане на околния въздух: колкото по-високо е атмосферното налягане, толкова по-висок е живачният стълб в тръбата и следователно, височината на тази колона може да се използва за измерване на атмосферното налягане.

3. Какви инструменти се използват за измерване на атмосферното налягане?

За измерване на атмосферното налягане се използват живачен барометър, анероиден барометър и барограф (от гръцки grapho - пиша).

Ако прикрепим скала към тръба, подобна на тази, която Торичели използва в своя опит, ще получим най-простия уред за измерване на атмосферното налягане - живачен барометър.

Основната част на анероидния барометър са кръгли гофрирани метални кутии, които са свързани помежду си; вътре в кутиите се създава вакуум (налягането в тях е по-малко от атмосферното налягане, кутиите се компресират и издърпват прикрепената към тях пружина); движението на края на пружината се предава чрез специални устройства към стрелката, която се движи по скалата (скалата има деления и стойността на атмосферното налягане). Когато атмосферното налягане се увеличава, кутията се свива, а когато атмосферното налягане намалява, тя се разширява; тези вибрации влияят на пружината, която е свързана със стрелката. Стрелката показва стойността на налягането върху циферблатна скала.

Анероидният барометър е един от основните инструменти, използвани от метеоролозите за прогнозиране на времето за следващите дни, тъй като промените във времето са свързани с промените в атмосферното налягане.

Барографът се използва за автоматично и непрекъснато записване на промените в атмосферното налягане. В допълнение към металните гофрирани кутии, това устройство има механизъм за придвижване на хартиена лента, върху която се отпечатва мрежа от стойности на налягането и дни от седмицата. С помощта на такива ленти можете да определите как се е променило атмосферното налягане през всяка седмица. Атмосферното налягане се измерва в милиметри живачен стълб (mmHg).

4. Защо е атмосферното налягане в различни местаразличен?

На земната повърхностатмосферното налягане варира от място на място и във времето. Особено важни са непериодичните промени в атмосферното налягане, които определят времето, свързани с появата, развитието и унищожаването на бавно движещи се региони високо налягане(антициклони) и относително бързо движещи се огромни вихри (циклони), в които преобладава ниско налягане. Колкото по-студен е въздухът, толкова по-висока е неговата плътност. Плътността на въздуха над него зависи от нагряването на подлежащата повърхност. Ако въздухът е плътен, тогава неговата маса е по-голяма и следователно той притиска по-силно повърхността.

5. Как се променя атмосферното налягане с надморската височина?

Атмосферното налягане намалява с надморската височина. Това се дължи на две причини. Първо, колкото по-високо сме, толкова по-ниска е височината на въздушния стълб над нас и следователно толкова по-малко тежест ни притиска. Второ, с височината плътността на въздуха намалява, той става по-разреден, тоест в него има по-малко газови молекули, следователно има по-малка маса и тегло.

Ако си представим въздушен стълб от повърхността на Земята до горните слоеве на атмосферата, тогава теглото на такъв въздушен стълб ще бъде равно на теглотоживачен стълб с височина 760 мм. Това налягане се нарича нормално атмосферно налягане. Това е налягането на въздуха при паралел 45° при температура 0°C на морското равнище. Ако височината на колоната е повече от 760 mm, тогава налягането се увеличава, по-малко - намалява. Атмосферното налягане се измерва в милиметри живачен стълб (mmHg).

6. Как картите показват разпределението на температурата на въздуха и атмосферното налягане близо до земната повърхност?

За да анализират времето, експертите използват карти, върху които са нанесени стойностите на метеорологичните величини. Когато обработват метеорологични карти, метеоролозите свързват точки с еднакви стойности на температурата на въздуха и атмосферното налягане с линии, наречени изотерми (линии на същата температура) и изобари (линии на същото налягане). Този метод ви позволява да разберете позицията на области с високо и ниско налягане, райони с високи и ниски температури.

1. Какво е атмосферно налягане. Как се е измервало атмосферното налягане в далечното минало.

Атмосферното налягане е силата, с която един стълб атмосферен въздухпреси върху земната повърхност.

На фиг. 1 Използвайте стрелките, за да покажете посоката и средното налягане на живачния стълб в тръбата и атмосферния въздушен стълб върху повърхността на живака в чашата. (Площта на напречното сечение на тръбата с живак е 1 cm2.)

На фиг. 2 напишете височината на живачната колона в тръбата, ако е известно, че атмосферното налягане е 760 mm Hg. Изкуство.

Попълнете пропуснатите думи, за да опишете промените в атмосферното налягане над морето и над сушата през деня.

В сутрешните часове повърхността на сушата и морето практически не се нагрява от слънчевите лъчи.

През нощта температурите на повърхностния и приземния слой на въздуха почти са се охладили, така че няма забележими разлики в атмосферното налягане над сушата (Рс) и над морето (Рм).

През деня земната повърхност се нагрява интензивно от слънчевите лъчи и земната повърхност отдава топлина на приземния слой въздух, който става по-малко плътен.

Следователно атмосферното налягане е по-високо над сушата. Повърхността на водата през деня също се нагрява от слънчевите лъчи, но топлината се пренася в по-дълбоките слоеве и се „натрупва“ във водния стълб. Следователно повърхностният слой въздух е по-малко плътен от повърхностния слой, той се нагрява по-късно. Над морето се образува сравнително ниско атмосферно налягане.

Вечерта, както и сутринта, температурата на въздуха и атмосферното налягане над сушата и над морето са почти еднакви.

През нощта земната повърхност (суша и море) не се нагрява от слънчевите лъчи.

Повърхността на сушата се охлажда от морската повърхност, отдава топлината си на повърхностния слой въздух, температурата й намалява по-бързо от температурата на повърхностния слой въздух. Следователно въздухът над сушата е с по-малка плътност, отколкото над морето, а над сушата с по-малка плътност, отколкото над морето.

2. Атмосферното налягане се променя с надморската височина

При еднакви условия на нагряване на въздуха атмосферното налягане намалява с надморската височина.

Използвайки текста на учебника, определете стойностите на атмосферното налягане на две населени местаЗемята.

Тибетският будистки манастир Ронгбук (основан през 1902 г.) е най-високото място на Земята, където хората живеят постоянно. Легендарният манастир се намира в северната част на Хималаите, в подножието на Еверест на надморска височина от 5029 м. Алпинистите преминават през Ронгбук до базовия лагер, откъдето започва покоряването на най-високия връх в света Еверест. . Монасите идват в лагера, за да се молят за смелите души и да извършват ритуали.

Ако на нивото на Световния океан атмосферното налягане е 760 mm Hg, то на нивото на манастира Rongbuk то е 292 mm Hg.

В Боливия ( Южна Америка) на надморска височина от 3660 м в Андите се намира град Ла Пас с едномилионно население, който се нарича най-високата столица в света. Официалната столица на Боливия е малкото градче Сукре, където само върховен съддържави. Реален капитал, политически, икономически и Културен центърдържава - град Ла Пас. Тук се намират изпълнителната и законодателната власт на Боливия, сградата на парламента, резиденцията на президента и министерства. Градът е основан през 1548 г. от испанския конквистадор Алонсо Мендоса и е кръстен в чест на помирението на испанските завоеватели, които са били във война от дълго време.

Ако на нивото на Световния океан атмосферното налягане е 760 mm Hg. чл., след това на нивото на град Ла Пас 418 mm Hg. Изкуство.

Попълнете пропуснатите думи в определението.

Линиите, свързващи точки с еднакви стойности на температурата на въздуха, се наричат ​​изотерми.

Линиите, свързващи точки с еднакви стойности на атмосферното налягане, се наричат ​​изобари.

Училище за географ-пътеводител

Определете количеството на атмосферното налягане в кабинета по география, на първия и последния етаж на училищната сграда. (индивидуално)

Заобикаляща атмосфера Земята, упражнява натиск върху повърхността на земята и върху всички обекти, разположени над земята. В покойната атмосфера налягането във всяка точка е равно на теглото на надлежащия въздушен стълб, който се простира до външната периферия на атмосферата и има напречно сечение от 1 cm 2.

Атмосферното налягане е измерено за първи път от италиански учен Еванджелиста Торичелипрез 1644г. Устройството представлява U-образна тръба с дължина около 1 м, запечатана в единия край и пълна с живак. Тъй като в горната част на тръбата няма въздух, налягането на живака в тръбата се създава само от теглото на живачния стълб в тръбата. По този начин атмосферното налягане е равно на налягането на живачния стълб в тръбата и височината на този стълб зависи от атмосферното налягане на околния въздух: колкото по-високо е атмосферното налягане, толкова по-висок е живачният стълб в тръбата и следователно, височината на тази колона може да се използва за измерване на атмосферното налягане.

Нормалното атмосферно налягане (на морското равнище) е 760 mmHg (mmHg) при 0°C. Ако атмосферното налягане е например 780 mm Hg. чл., това означава, че въздухът произвежда същото налягане като това, създадено от вертикален стълб от живак с височина 780 mm.

Наблюдавайки ден след ден височината на живачния стълб в тръбата, Торичели открива, че тази височина се променя и промените в атмосферното налягане по някакъв начин са свързани с промените във времето. Като прикрепи вертикална скала до тръбата, Торичели получи просто устройство за измерване на атмосферното налягане - барометър. По-късно налягането се измерва с помощта на анероиден („безтечен“) барометър, който не използва живак, а налягането се измерва с помощта на метална пружина. На практика, преди да вземете показания, трябва леко да почукате с пръст върху стъклото на устройството, за да преодолеете триенето в трансмисията на лоста.

Базиран на тръба на Торичели станция чаша барометър, който е основният уред за измерване на атмосферното налягане на метеорологични станциипонастоящем. Състои се от барометрична тръба с диаметър около 8 mm и дължина около 80 cm, спусната със свободния си край в барометрична чаша. Цялата барометрична тръба е затворена в месингова рамка, в горната част на която е направен вертикален участък за наблюдение на менискуса на живачния стълб.

При същото атмосферно налягане височината на живачния стълб зависи от температурата и ускорението свободно падане, което варира до известна степен в зависимост от географската ширина и надморската височина. За да се изключи зависимостта на височината на живачната колона в барометъра от тези параметри, измерената височина се намалява до температура от 0 ° C и ускорението на гравитацията на морското равнище на ширина 45 ° и чрез въвеждане на инструментална корекция се получава налягането в станцията.

В съответствие със международна системаединици (система SI) основната единица за измерване на атмосферното налягане е хектопаскал (hPa), но в услуга на редица организации е разрешено да се използват старите единици: милибар (mb) и милиметър живак (mmHg).

1 mb = 1 hPa; 1 mmHg = 1,333224 hPa

Пространственото разпределение на атмосферното налягане се нарича поле на налягане. Полето на налягане може да бъде визуално представено с помощта на повърхности, във всички точки на които налягането е еднакво. Такива повърхности се наричат ​​изобарни. За да се получи визуално представяне на разпределението на налягането върху земната повърхност, се изграждат изобарни карти на морското равнище. За да направите това на географска картапоказват атмосферно налягане, измерено в метеорологични станции и нормализирано спрямо морското равнище. След това точките с еднакъв натиск се свързват с гладки извити линии. Областите на затворени изобари с високо налягане в центъра се наричат ​​максимуми на налягането или антициклони, а областите на затворени изобари с ниско налягане в центъра се наричат ​​ниски на налягането или циклони.

Атмосферното налягане във всяка точка на земната повърхност не остава постоянно. Понякога налягането се променя много бързо с течение на времето, но понякога остава почти непроменено за доста дълго време. В дневната промяна на налягането се откриват два максимума и два минимума. Максимуми се наблюдават около 10 и 22 часа местно време, минимуми около 4 и 16 часа. Годишен курсналягането силно зависи от физическите и географските условия. Това движение е по-забележимо над континентите, отколкото над океаните.