Ökoloogi käsiraamat

Nad mainivad ilmaprognoosides isegi atmosfäärirõhku, kuid mis on selle olemus? Mis määrab madala ja kõrge atmosfäärirõhu? Kuidas selle muutus mõjutab inimeste tervist?

Mis see on?

Veel 1638. aastal polnud inimestel üldse aimugi, et selline nähtus üldiselt eksisteerib, kuni Toscana hertsog otsustas Firenze kaunistada purskkaevudega suurel kõrgusel. Tema katse ebaõnnestus tohutult, kuna vesi ei tõusnud üle kümne meetri. Siis saabus aeg esimesteks katseteks selles valdkonnas..

Teaduse arenguga selgus, et rõhk on füüsikaline suurus, mis teatab mis tahes pinna pindala ühikule risti rakendatud jõu suuruse. Atmosfäär pole erand. See surub meie planeedil õhu abil, mida on kõikjal.

Ümbritseva õhu mass on miljoneid kordi väiksem kui maa oma, kuid sellest piisab, et kõik objektid ja olendid kogeksid selle mõju iseendale. Iga päev surub meid umbes viisteist tonni õhku, kuid me ei saa seda tunda, sest inimkeha siserõhk on sama mis atmosfääriline.

Madal ja kõrge atmosfäärirõhk

Nagu iga füüsikalist suurust, saab ka rõhku mõõta. Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis kasutatakse selleks pascal (Pa), Venemaal kasutatakse ka baare ja millimeetreid elavhõbedat..

Keskmine väärtus võetakse temperatuuril null kraadi merepinnal 45 kraadi laiusel. Seda tähistatakse normaalse atmosfäärirõhuna ja see on 760 millimeetrit elavhõbedat või 101325 paskaali.

Millest sõltub atmosfäärirõhk? Esiteks sõltub see õhuhulgast pindalaühikus: mida vähem seda on, seda madalam on rõhk ja vastupidi. See sõltub otseselt kõrgusest. Suurtel kõrgustel on õhk haruldasem, mistõttu selle näitaja tõuseb. 5 km kõrgusel on selle tugevus vaid kaks korda väiksem, 20 km kõrgusel - umbes 18 korda.

Rõhk kipub muutuma erinevatel kellaaegadel ja aastaaegadel. Temperatuur on oluline tegur. Öösel, kui temperatuur langeb, on rõhk veidi madalam kui päeval. Mandritel on talvel täheldatud kõrget atmosfäärirõhku, suvel madalat..

Survetsoonimine

Maakera piirkonnad kuumutatakse ebaühtlaselt, mille tagajärjel toimub rõhujaotus tsooniliselt. Mõnes kohas õhk soojeneb ja vähendab rõhku. Üles tõustes ja järk-järgult jahtudes liigub see naaberpiirkondadesse, suurendades sealset survet.

Selline õhumasside ümberjaotamine on selgelt märgatav ekvatoriaalses vööndis, kus kõrgete temperatuuride tõttu on rõhk alati madal ja naabruses asuvates troopilistes tsoonides see tavaliselt suureneb. Antarktikas ja põhjapoolusel on pidev kõrgrõhkkond parasvöötme laiuskraadide õhuvoolu tagajärg.

Nagu eespool mainitud, iseloomustavad rõhku hooajalised kõikumised, kuid need muutused pole liiga olulised. Üldiselt on rõhunäitajad stabiilsed: planeedil on pidevalt kõrge ja madala rõhuga tsoone..

Kõrge atmosfäärirõhu mõju

Inimene tunneb selle nähtuse jõudu enda peal, ronides mägedesse. Paljudele on kõrva hüppamine tuttav, kui ületate mõnikord ebaolulisi tõuse. Seda saab muide sügavasse vee alla sukeldudes, muide, sellise spetsiaalse varustuseta sukeldumise maksimaalne sügavus ei ületa 170 meetrit (kuigi see on üsna riskantne).

Igapäevaelus tunneb inimene ka rõhumuutusi, eriti kui tekivad äkilised muutused. Kõrge atmosfäärirõhuga kaasneb selge ilm ja kuivus, õhus olevad kahjulikud ained on tunda teravamalt. Selle tagajärjel süvenevad allergiad ja hingamisteede probleemid..

Rõhu tõus kajastub selgelt hüpertensiivsete patsientide heaolus. Aidates vähendada leukotsüütide arvu veres, võib see nõrgestada immuunsust. Seetõttu on kõrge vererõhu perioodil inimesel raskem võidelda infektsioonide ja muude haigustega..

Atmosfääri rõhk. 13. õppetund

Maa tõmbab raskusjõu abil õhumolekule enda juurde. Neil on kaal, mis tähendab, et nad tekitavad survet nii atmosfääri enda sees kui ka selle piiril maakera erinevate kehadega. Atmosfäärirõhk on jõud, millega õhk surub maa pinnale ja kõigile sellel olevatele objektidele.

Atmosfäärirõhk muutub koos kõrgusega ja sõltub ilmastikutingimustest: õhutemperatuurist ja õhumasside liikumisest vertikaalsuunas (konvektsioon). Maapinna lähedal on see ligikaudu 10 5 Pa (rahvusvahelises süsteemis (SI) mõõdetakse rõhku paskalites - vene Pa, rahvusvaheline - Pa).

Normaalse atmosfäärirõhu jaoks võetakse 76 cm kõrguse elavhõbeda samba rõhk 1 cm 2 sektsiooniga merepinnal 45 ° laiuskraadil 0 ° C juures. See on võrdne 760 mm Hg. Art. (101325 Pa, kuid tegelikult võetakse 100 000 Pa) - see on 1 atmosfäär (atm.).


Atmosfäärirõhku mõõdetakse traditsiooniliselt elavhõbeda millimeetrites, selle mõõtmise tänapäevased analoogid on millibaarid ja hektopaskalid. Üks Pascal on rõhk 1 Newton (N) ruutmeetri kohta.

Huvitav on see, et keskmine atmosfäärirõhk Marsi pinnal on 160 korda väiksem kui Maa pinnal..

Kuidas märgata atmosfäärirõhku?

Ehkki gaasimolekulid on lõhnatud ja värvusetud, suhtlevad nad pidevalt meie naha retseptoritega, pigistavad kõik esemed igast küljest, täidavad tühimikke ja nende kiire liikumine horisontaalses suunas, mida nimetatakse tuuleks, võib meid jalgadelt maha lüüa. Lihtsate katsete abil on võimalik tõendada, et atmosfäärirõhk on olemas..

1. kogemus - "kõrvalmõju"

Valage klaasi ääreni vett. Katke see paksu paberitükiga ja, hoides paberit peopesaga, keerake klaas kiiresti tagurpidi. Eemaldage peopesa. Vesi klaasist välja ei vala, kuna atmosfäär surub paberit altpoolt.

Selgitus: mõnikord kasutatav fraas “atmosfääriõhu veerg surub meid peale”, ka kooliõpikutes, vale. Seda hääldatakse koos tahke keha mõjuva survejõuga. See jõud mõjub kehadele, mis asuvad allpool, ja ei mõjuta kehasid antud keha küljelt ega pealegi. Teine asi on vedeliku või gaasi rõhk.

Pascali seaduse kohaselt kandub rõhk mitte ainult anuma põhjas asuvatesse punktidesse, vaid ka punktidesse seintel ja kaanel. Hüdrostaatilise ja atmosfäärirõhu jõud toimivad risti söötmega kokku puutuva suvaliselt orienteeritud kehapinnaga ja neil võib olla mis tahes suund.

Täidetud klaasi alt paberile suruv õhk on tõend sellise assotsiatsiooni ebaõnnestumisest. Huvitav on see, et kui klaas on ainult poolenisti veega täidetud, surub järelejäänud õhk sama jõuga kui väljastpoolt ning paber ei hoia vett (ja õhku) klaasis.

2. kogemus - "Veekuiv"

Pange mündi või metallist nupp tasasele plaadile ja valage vett. Münt jääb vee alla. Meie ülesandeks on münt paljakäsi kätte saada, neid märjaks saamata.

Süüta paber kuiva klaasi sees ja kui õhk soojeneb, kalluta klaas mündi kõrval olevale plaadile, nii et münt ei satuks klaasi alla. Te ei pea kaua ootama. Klaasis olev paber kustub kohe ja õhk hakkab jahtuma. Jahtudes tõmbab vesi klaasi järgi sisse ja varsti koguneb kõik sinna, paljastades plaadi põhja.

Selgitus: kui klaasis olev õhk soojenes, paisus see nagu kõik kuumutatud kehad, ka selle uue mahu ülejääk tuli klaasist välja. Kui järelejäänud õhk hakkas jahtuma, ei piisanud sama rõhu avaldamiseks külmas olekus, atmosfääri välise rõhu tasakaalustamiseks. Nüüd kogeb klaasi all olev vesi oma pinna igal sentimeetril vähem survet kui plaadi avatud osas. Pole üllatav, et see sõidetakse klaasi alla, pigistatakse seal välisõhu ülerõhust. Vesi surutakse õhuga sisse!

Samal teemal vaadake programmi Galileo katset.

Miks me ei tunne õhurõhku?

Teades, et 1 m 3 õhku temperatuuril 0 ° merepinnal kaalub 1,3 kg, on lihtne arvutada, et atmosfäär surub 10 7 N jõuga maja katusele, mille pindala on näiteks 100 m2, mis vastab 1000 t kaaluva keha kaalule. Maja katus aga sisse ei vaju.

Rannas lebava inimese seljaosa on ilmselgelt üle 0,2 m 2; seetõttu surub atmosfäär inimese selga suurema jõuga kui 20 000 N. mis vastab 2 tonni kaaluvale kivikesele. Kuid inimene ei tunne ülevalt survet.

Katse "Vee kuivus" näitab meile ka siserõhu tõendeid, mis tasakaalustavad atmosfääri välist rõhku..

Me ei tunne õhurõhku, sest atmosfääri rõhk jaotub kõikidest külgedest ühtlaselt ja kuna meie sees on sama õhu ja vedeliku rõhk ning keha kohanemisvõimed tasakaalustavad pidevalt siserõhku, kohandades seda atmosfäärirõhu muutustega. Kuid kohanemine toimub ainult väikese intervalliga..

Kui inimesed elavad pikka aega suurel kõrgusel, siis nende keha kohaneb nii väiksema hapniku kui ka madalama rõhuga. Maailma kõrgeimad mägiasulad:

  • La Rinconada (Peruu) - 5100 m;
  • El Alto (Boliivia) - 4150 m;
  • Potosi (Boliivia) - 4090 m;
  • Lhasa (T Ibet) - 3650 m;
  • Namche Bazaar (Nepaal) - 3450 m;
  • Venemaal on see Kurush (Dagestan) - 2600 m.
Kullakaevajate küla La Rinconada-Ananea, 5100 m.
Autor: IJISCAY

Kuid ookeani sügavuses elavad kalad on kõrgema rõhuga harjunud ja nende keha ei ole võimeline kiiresti taastuma. Nende keha on sellega kohanenud ja siserõhk on palju suurem kui 1 atm. Seetõttu plahvatavad nad sügavusest võetuna kõrge siserõhu tõttu. Sama juhtuks inimesega õhuvabas ruumis (ruumis).

Film teemal "Atmosfäärirõhk ja inimeste heaolu".

Kaalu, õhurõhu ja baromeetri leiutamise teadmiste avastamise ajaloost

Itaalia matemaatik ja füüsik, jesuiitide kolledži lõpetanud E. Torricelli arvas, kuidas mõõta atmosfäärirõhku. Selle mõõtmiseks viis ta koos V. Viviani - Galileo noore õpilasega - läbi katseid. Torricelli oli ka üks viimaseid Galileo õpilasi ja oma oletuste põhjal tõestas ta, et õhul on kaalu ja see avaldab survet.

Evangelista Torricelli ja tema baromeeter.
Autor: Saperaud

Torricelli oli esimene, kes Aristotelese dogmadele avalikult vastu astus. Pumbast rääkides nentis ta seda

"Kõigepealt tõuseb vesi pärast kolvi, mitte sellepärast, et" loodus kardab tühjust ", lihtsalt vesi ajab pumba surve alla, mida õhk jõe pinnale avaldab. Pumba torus, kolvi all, pole õhku, nii et vesi siseneb sellesse, kuni pumba torus oleva veesamba kaal tasakaalustab välist õhurõhku ".

Kuid ta tõestas seda veidi hiljem. Tema välja pakutud katse viidi läbi aastal 1643. Selles katses kasutati ühest otsast suletud umbes 1 m pikkust klaasist toru. See täideti elavhõbedaga ja suleti sõrmega (nii et elavhõbe ei valanud enne tähtaega välja), keerates selle ümber, kasteti see elavhõbedaga laia tassi.

Osa elavhõbedast torust valati välja ja selle ülemisse ossa moodustati vaakum (esimene Maal avastatud tõeline tühjus oli Torricellide tühimik). Sellisel juhul osutus elavhõbeda samba kõrgus torus umbes 760 mm (kui me loeme seda tassis oleva elavhõbeda tasemest). Õhk surus topsi elavhõbedale ega lasknud sellel torust välja voolata.

Samuti arvas teadlane, et atmosfäärirõhk on seotud ilmamuutustega. Torricelli elavhõbeda kolonni kõrgust jälgides märkas Torricelli, et atmosfäärirõhk ei ole püsiv ja sõltub "kuumusest või külmast". Torus olev kolonn kas läks alla või üles, näidates soovitud skaala jaotust. Sellepärast võetakse elavhõbeda millimeeter (mmHg) üheks rõhuühikuks. Gravitatsioon kreeka keeles on "baros" ja Torricelli seadet hakati nimetama baromeetriks.

Torricelli baromeetri tööpõhimõte

Ka teine ​​tolle aja kuulus teadlane Descartes arvas Torricelliga peaaegu samaaegselt õhu rõhu ja kaalu kohta. Ta selgitas, miks parfüüm ei voola kaane sulgemisel põhjas augustatud pudelist välja, aga kui kaas on avatud, siis just õhurõhu erinevusega erinevatel pindadel. Kui pudeli kork on suletud, suudab väikese avause juures oleva vee pindpinevus säilitada pudelis oleva vedeliku. Kui kaas on avatud, ületab see õhurõhu jõud ja parfüüm hakkab välja voolama. Descartes oletas, et kõrguse korral muutub õhk harvemaks, mis tähendab, et ka selle rõhk peaks vähenema..

Pärast Torricelli katseid käskis Descartes andekat prantsuse matemaatikut ja füüsikut Blaise Pascali oma olekut kontrollima - kas on tõsi, et rõhk koos kõrgusega väheneb. Selleks pidi ta Torricelli toruga mägedesse ronima. Puy de Dome'i mäe kõrgusel laskuv elavhõbeda sammas kinnitas Torricelli ja Descartes'i hüpoteese.

Pascal järeldas:

"Vedeliku rõhuseadused, mis on tuntud juba hiilgava Archimedese ajast ja mille on välja töötanud hollandlane Simeon Stevin, kehtivad õhus suuresti".

Õhurõhku inimene ei märka, sest vastavalt vedelike ja gaaside rõhuseadustele on see suunatud nii külgedele kui ka alla.

Kuidas mõõdetakse atmosfäärirõhku?

Torricelli baromeetrit kasutatakse tänapäevalgi. See lihtne seade aitab teil määrata ligikaudse merepinna kõrguse. Ronijad võtavad selle kaasa kõrgele mägedesse. Baromeeter on kohustuslik mõõteriist iga õhusõiduki kokpitis, olgu see siis lennuk või Maa satelliit. Täna laskuvad tema "vennad" merepõhja. Nad läksid kõrgusemõõtjatelt sügavuse mõõturitele.

Üle kolme sajandi on baromeetrid muutunud: need muutusid automaatseteks, isereguleeruvateks, õppisid juhtima muid mehhanisme.

Elavhõbeda baromeeter mõõdab atmosfäärirõhku suurima täpsusega

Meteoroloogiajaamades mõõdetakse atmosfääri õhurõhku samade elavhõbeda baromeetritega, kuna nende täpsus on suurim. Need töötavad samal põhimõttel nagu Torricelli leiutis..

Rõhu väärtuse mõõtmisel korrigeeritakse temperatuuri, kuna temperatuuri tõustes elavhõbe ja baromeetri skaala laienevad. Praktikas kasutavad nad valmis parandustabelit, mis annab kohe soovitud väärtuse.

Membraanbaromeetrid

Membraanmanomeetreid kasutatakse ka atmosfäärirõhu mõõtmiseks. Lihtsaim membraani manomeeter on skemaatiliselt kujutatud joonisel 1.

Joonis: 1. Membraanbaromeeter

Õhuke elastne plaatmembraan 1 sulgeb hermeetiliselt kasti 2, millest osa õhust evakueeritakse. Membraaniga on ühendatud osuti 3, mis pöörleb nurga all O võrra membraani läbipainde astmest sõltuvalt, mis omakorda sõltub mõõdetud õhurõhujõu erinevusest väljaspool kasti ja kasti sees.

Selliseid manomeetreid nimetatakse aneroidbaromeetriteks. Need on kalibreeritud ja kalibreeritud elavhõbedabaromeetri abil. Need on vähem täpsed, kuid neid on lihtsam käsitseda, kuna need ei sisalda elavhõbedat. Aneroidi abil rõhu määramisel tehakse kolm parandust (skaala, temperatuuri ja seadme lisaseade), mis on märgitud seadme sertifikaadil. Aneroid annab usaldusväärseid näite ainult siis, kui seda aeg-ajalt hoolikalt kontrollitakse..

Aneroidbaromeeter.
Pilt: Wolfgang Eckert Pixabayst

Aneroidi saab liigitada otse atmosfääri kõrgusele. Selliseid aneroide nimetatakse kõrgusemõõtjateks; või kõrgusemõõtjaid, kasutatakse neid lennukites ja võimaldavad piloodil lennuki kõrgust kontrollida.

Bulova B-11 kõrgusemõõtur, hävituslennukilt.
Autor: Dosimeeter

Õhurõhu muutuste pidevaks registreerimiseks kasutatakse salvestit - barograafi. Barograafi vastuvõttev osa on mitu omavahel ühendatud väikest aneroidkasti.

Muud seadmed

Kipstermomeeter (kipsmõõtur, termobaromeeter, barotermomeeter) on seade atmosfäärirõhu mõõtmiseks keeva vedeliku (tavaliselt vee) temperatuuri järgi. See on täpsem kui aneroid.

Koosneb katlast ja termomeetrist, mille skaala jagatakse 0 °, 01-ga. Seda seadet kasutatakse tavaliselt ekspeditsioonitingimustes baromeetrilise nivelleerimise jaoks..

Tormiklaas on keemiline või kristallbaromeeter, mis koosneb alkoholilahusega täidetud klaasist kolbist või ampullist, milles kamper, ammoniaak ja kaaliumnitraat lahustatakse teatud proportsioonides.


Seda keemilist baromeetrit kasutas oma merereiside ajal aktiivselt inglise hüdrograaf ja meteoroloog, viitseadmiral Robert Fitzroy, kes kirjeldas hoolikalt baromeetri käitumist, seda kirjeldust kasutatakse tänapäevalgi. Seetõttu nimetatakse tormiklaasi ka Fitzroy baromeetriks. Aastatel 1831-1836. Fitzroy juhtis Beagle'i pardal okeanograafiaekspeditsiooni koos Charles Darwiniga.

Kevadel ja sügisel näitab baromeetri näitude järsk langus tuulist ilma. Suvel, äärmise kuumuse korral, hoiatab see äikese eest. Talvel, eriti pärast pikaajalist külma, näitab elavhõbeda samba kiire langus eelseisvat tuule suuna muutust, millega kaasnevad sula ja vihm. Vastupidi, elavhõbeda samba suurenemine pikaajaliste külmade ajal tähistab lumesadu..

Õhurõhu muutuste seaduspärasused ja nende teadmiste kasutamise viis

Pea kogu Maa atmosfääri mass on koondunud kuni umbes 50 km kõrgusesse kihti. 50 km kõrgusele jõudmisel väheneb gravitatsioonist tingitud kiirendus merepinna kiirendusega võrreldes ainult 1,5%; seetõttu võib eeldada, et kogu atmosfääri 50-kilomeetrises kihis jääb raskuskiirendus võrdseks g = 9,8 m / s 2.

Esindades atmosfääriõhku pideva keskkonnana, ei tohiks me muidugi unustada, et tegelikult on see gaas. Rõhk on statistiline suurus, mis on väljendatud nende kaootilise liikumise kiiruse ruuduna, arvutatud paljude molekulide keskmisena. Surve jõud mis tahes reaalsele või vaimselt valitud alale gaasis tuleneb selle piirkonna kaootilisest pommitamisest paljude molekulide poolt.

Rõhk langeb koos kõrgusega ja suureneb, kui laskute sügavatesse miinidesse. Põhjuseks on õhu haruldus (tiheduse vähenemine) koos tõusu ja tihendamisega laskumisega, sest maa tõmbab teda ligi ja selle põhiosa on koondunud selle ümber. Madalamas troposfääris langeb rõhk kõrgusega umbes 1 mm iga 10,5 meetri kohta. See võimaldab koha kõrgust määrata baromeetri-kõrgusemõõturi abil.

Kuidas atmosfäärirõhk kõrgusega muutub??

Tegelikult täheldatakse seda mustrit ainult kuni 1 km kõrgusele. Vahemaa meetrites, mida atmosfäärirõhu muutumiseks 1 mb võrra peab tõusma või langema, nimetatakse baarietapiks. Baariline samm 0 kuni 1 km kõrgusel on 10,5 m, 1 kuni 2 km - 11,9 m, 2-3 km kõrgusel on barikumi samm 13,5 km. Rõhuastme suurus sõltub temperatuurist. See on soojas õhus suurem. Täpsemalt kirjeldatakse baromeetrilist valemit siin: https://ru.wikipedia.org/wiki/

Praktikas kasutavad nad aga sageli spetsiaalseid tabeleid, mis võimaldavad enam-vähem ligikaudseid andmeid kõrguste kohta. Kuid probleemide lahendamiseks, mis ei vaja suurt täpsust, võite kasutada keskmist väärtust. Rõhku saate hinnata kõrguse erinevuse järgi, kõrguse arvutada rõhu erinevuse põhjal.

1. probleem

Ronijad ronivad mäele, mille kõrgus on 5100 m. Mäe jalamil on rõhk 720 mm Hg. Art. Milline rõhk saab olema tipus?

10,5 m tõstmisel langeb rõhk 1 mm Hg võrra. st.

1) Uurige mitu mm. rt. Art. sellele mäele ronides rõhk väheneb. 5100: 10,5 = 486 (486 mmHg juures)

2) Uurige, milline rõhk üleval on. 720–486 = 234 (mmHg)

Vastus: Ülaservas on rõhk 234 mm Hg. st.

2. probleem

Määrake, millisel kõrgusel lennuk lendab, kui rõhk on üle parda 450 mm Hg. Art. Ja Maa pinnal 750 mm Hg. st.

1) Määrake rõhu erinevus. 750-450 = 300 mm Hg. Art. - nii mitu korda tõusis lennuk 10,5 meetrit.

2) Uuri, mitu meetrit lennuk on tõusnud. 10,5 x 300 = 3150 (m)

Vastus: lennuk on 3150 m kõrgusel.

3. probleem

Mäe jalamil näitab baromeeter rõhku 761 mm Hg. Art. Ja ülaosas - 761 mm Hg. Art. Mis on mäe kõrgus?

Probleem lahendatakse samal põhimõttel nagu eelmine.

1) 761–750 = 11 (mmHg)

2) 11 X 10,5 = 115,5 (m)

Vastus: mäe kõrgus on 115,5 m.

Atmosfäärirõhk muutub pidevalt

Õhutihedus sõltub temperatuurist ja õhurõhu muutuste peamine põhjus on temperatuur. Sooja õhu rõhk on külmast madalam. Seda seletatakse asjaoluga, et kuumutamisel õhk, nagu kõik esemed, laieneb, selle maht suureneb ja see voolab ülemistesse kihtidesse vähem kuumutatud õhu kohale, mis viib rõhu languseni maapinna lähedal.

Klimaatilistel ja sünoptilistel kaartidel ühendatakse samade rõhunäitajatega punktid, mis on vähendatud merepinnani, isolaaridena, mida nimetatakse isobariteks. Isobaarid on suletud ja avatud. Suletud isobaaride süsteemi, mille keskmes (H) on alarõhk, nimetatakse barikaalseks miinimumiks ehk tsükloniks. Suletud isobaaride süsteemi, mille keskmes (B) on suurenenud rõhk, nimetatakse baarmaksimumiks ehk antitsükloniks. Avatud süsteemide isobaarid - baariline harja, küna ja sadul.

Kõik baarpiirkonnad on jagatud kahte rühma: konstantne ja hooajaline (säilitavad rõhu iseloomulikud tunnused teatud aastaajal).

Survevööd Maal

Maale avalduv rõhk jaotub tsooniliselt. Üldiselt on see tsoneerimine kujutatud vööde kujul:

  • ekvaatori juures on madalrõhuvöö - ekvatoriaalne lohk;
  • ekvaatorist lõunas ja põhjas kuni 30–40 ° laiuskraadini - kõrgsurvevöö;
  • temperatuuril 60-70 ° N ja y. sh. - madalsurvevööd;
  • tsirkumpolaarsed piirkonnad - madal rõhk.
Maa atmosfäärirõhuvööd

Tegelikult on maapinna rõhujaotuse tegelik pilt palju keerulisem..

Püsivad baarialad

Ekvatoriaalne madalrõhuvöö jääb konstantseks, nihutades telge alles pärast Päikest. Juulis liigub see põhjapoolkeral 15–20 ° N. sh., detsembris - lõunasse, 5 ° S. sh. Talvel ilmub ookeani ja maa kohale pidev kõrgendatud rõhuga vöö. Suvel püsib suurenenud rõhk ookeanide kohal, samal ajal kui maa kohal moodustub termiline langus ja rõhu langus. Antarktika ja Gröönimaa barikaalsed maksimumid on samuti konstantsed.

Parasvöötme mittekülmuvate ookeanide ja soojade hoovuste kohal on talvel ja suvel hääldatud baarimiinimumid:

  • Islandi;
  • Aleutian.

Hooajalised barikalised piirkonnad

30–40 ° laiuskraad

Ainult talvel on tõesti kõrgsurvevöö. Suvel mandri kohal muutub see madalaks ja ookeanide kohal aeglaselt soojenedes püsib rõhk kõrge ja isegi suureneb. Teisisõnu, barikaalsed maksimumid on aastaringselt säilinud siin ainult ookeanide kohal:

  • Atlandi ookeani põhjaosa;
  • Vaikse ookeani põhjaosa;
  • Atlandi ookeani lõunaosa;
  • Vaikse ookeani lõunaosa;
  • Lõuna-India.

Mõõdukas ja subpolaarne

Põhjapoolkera parasvöötmelistel ja alampolaarsetel laiuskraadidel, kus ookeanid ja mandrid vahelduvad, on rõhk maa ja vee kohal erinev, eriti talvel. Maa kohal on miinimum suvel ja maksimaalselt talvel. Suvel on kogu vöös rõhk madal. Talvel on rõhk jahtunud mandritel kõrge ja siin tekivad hooajalised barikatõused:

  • Aasia, keskmes üle Mongoolia;
  • Põhja-Ameerika (Kanada).

Päevane õhurõhu kõikumine

Samuti on igapäevane rõhu kõikumine. Öösel jälgitakse ühte maksimumi ja päeval üht miinimumi. Kaks korda päevas, hommikul ja õhtul, tõuseb ja langeb nii palju kordi, pärast keskööd ja pärast lõunat.

Rõhu muutus päeva jooksul on seotud õhutemperatuuriga ja sõltub selle muutustest. Iga-aastased muutused sõltuvad kontinentide ja ookeanide suvel soojenemisest ning nende talvel jahenemisest. Suvel luuakse maismaale alarõhkkond ja ookeani kohale suurenenud rõhuga ala.

Minimaalne atmosfäärirõhu väärtus - 641,3 mm Hg ehk 854 mb - registreeriti orkaanis Nancy Vaikse ookeani kohal ja maksimaalne väärtus - 815,85 mm Hg. ehk 1087 MB - talvel Turuhhanskis. Maksimaalne rõhk Venemaal registreeriti Krasnojarski territooriumil 1968. aastal - 870 mm Hg. st.

Kõigil baaride süsteemidel on suur mõju õhuvoolule, ilmastikule ja kliimale suurtes piirkondades. Räägime järgmistest tuultest, mida need põhjustavad..

Test uuritud materjali konsolideerimiseks

Test teemal: "Atmosfäärirõhk"

  1. Tomilin A. N., Terebinskaja N. V. Miks mitte midagi? Esseed. / L., "Det. valgustatud ", 1975.
  2. Jah Perelman. Meelelahutuslikud ülesanded ja kogemused. - M.: "Lastekirjandus", 1972.
  3. Füüsiline geograafia: viide ettevalmistamise juhend. dep. ülikoolid / G. V. Volodin, I. V. Dushina, S. G. Lyubushkina jt; Ed. K.V. Pashkanga - M.: Kõrgem. kool, 1991.
  4. Tarasov L.V. Meie planeedi atmosfäär. - M.: FIZMATLIT, 2012.
  5. Savtsov TM Üldgeograafia: õpik. juhend naastule. kõrgem. ped. Uuring. asutused - M.: Kirjastuskeskus "Akadeemia", 2003
  6. Dronov V.P. geograafia. 5-6 klassi: õpik / V. P. Dronov, L. E. Saveljeva. 5. väljaanne, stereotüüp. - M.: Bustard, 2015.
  7. Geograafia 5.-6. Klass: õpik. üldhariduse jaoks. asutused / A. I. Aleksejev, E. K. Lipkina, V. V. Nikolina jt; Toimetanud A.I.Aleksejev. - M.: Haridus, 2012.

Teid huvitab

Sageli näeme nn ajaloolistes filmides habrasid tüdrukuid keskaegset lahingvibu tõmbamas...

Jõgi sünnib liustiku sulamisel järvest või allikast. Voolav vesi muudab aktiivselt maastikku, põhjustab...

Maailma rahvaarv kasvab jätkuvalt. Seda saab näha, kui analüüsida inimeste arvu dünaamika graafikut...

Koala (Phascolarctos cinereus, Goldfuss, 1817) on ainus tänapäevane loomaliik koala perekonnast, koala perekonnast,...

Atmosfäärirõhk: mis see on, selle tekkimise põhjused, mõõtühikud, normid, fotod ja videod

Õhurõhk on kõigile tuttav vähemalt tänu füüsikatundidele ja ilmaennustustele. Teaduslikust vaatepunktist näib aga nii surve mõiste kui ka selle esinemise tunnused palju keerulisemad. Lisaks pakuvad huvi surve avaldamise mõju inimesele..

Mis on atmosfäärirõhk?

Atmosfäärirõhk on meie planeedi gaasikesta, atmosfääri rõhk, mis mõjutab kõiki selles olevaid objekte, samuti maakera pinda. Rõhk vastab atmosfääri mõjuvale jõule pindalaühiku kohta.

Maa atmosfäär (foto ISS-ilt)

Lihtsamalt öeldes mõjutab see jõudu, mida ümbritsev õhk kõikjal mõjutab maa pinda ja esemeid. Jälgides atmosfäärirõhu muutusi, saate koos teiste teguritega ennustada ilmastikutingimusi.

Miks ja mille tagajärjel atmosfäärirõhk tekib?

Maa atmosfääri ja erinevaid meteoroloogilisi nähtusi uurivad eksperdid jälgivad hoolikalt, kuidas õhumassid liiguvad. See on peamine konkreetse piirkonna kliimatingimusi mõjutav tegur. Need vaatlused võimaldasid mõista, miks atmosfäärirõhk tekib..

Süüdi on raskusjõud. Paljude katsete abil on tõestatud, et õhk pole sugugi kaalutu. See koosneb erinevatest teatud kaaluga gaasidest. Seega mõjub Maa gravitatsioonijõud õhule, mis aitab kaasa rõhu tekkimisele.

Õhumass ümber maakera ei ole sama. Atmosfäärirõhu tase kõigub vastavalt. Suurema õhumassiga piirkondades täheldatakse suuremat rõhku. Kui õhku on vähem (seda nimetatakse sellistel juhtudel ka haruldaseks), siis on rõhk madalam.

Miks atmosfääri kaal muutub? Selle nähtuse saladus peitub õhumasside kuumutamises. Fakt on see, et õhku ei kuumutata üldse mitte päikesekiirtest, vaid maapinna tõttu.

Selle lähedal õhk soojeneb ja muutub kergemaks, tõuseb. Sel ajal muutuvad jahtunud voogud raskeks ja lähevad alla. See protsess kestab. Igal õhuvoolul on oma rõhk ja selle erinevus põhjustab tuult.

Kuidas mõjutab atmosfääri koostis survet??

Atmosfäär sisaldab tohutul hulgal gaase. Need on peamiselt lämmastik ja hapnik (98%). On ka süsinikdioksiidi, neooni, argooni jne. Atmosfäär algab 1-2 km paksuse piirikihiga ja lõpeb umbes 10 000 km kõrgusel eksosfääriga, kus see sujuvalt üle planeetidevahelise ruumi läheb.

Atmosfääri koostis mõjutab rõhku tiheduse kaudu. Igal komponendil on oma tihedus. Mida suurem on kõrgus, seda õhem on atmosfääri kiht ja seda väiksem on selle tihedus. Vastavalt sellele väheneb ka rõhk.

Atmosfäärirõhu mõõtmine

Rahvusvahelises ühikute süsteemis mõõdetakse atmosfäärirõhku paskalides (Pa). Ka Venemaal kasutatakse selliseid ühikuid nagu baar, millimeetrit elavhõbedat ja nende derivaate. Nende kasutamine on tingitud rõhu mõõtmise instrumentidest - elavhõbeda baromeetritest. 1 mm Hg vastab umbes 133 Pa-le.

Baromeetreid on kahte tüüpi:

  • vedelik;
  • mehaaniline (aneroidbaromeeter).

Vedelad baromeetrid täidetakse elavhõbedaga. Selle seadme leiutamine on Itaalia teadlase Evangelista Torricelli väärib. Aastal 1644 viis ta läbi katse anuma, elavhõbeda ja kolbiga, mille vedeliku sisse kasteti avatud auk..

Rõhu muutudes elavhõbe kas tõusis või langes kolbi. Kaasaegseid kaaludega elavhõbeda baromeetreid peetakse kõige täpsemaks, kuid mitte eriti mugavaks, seetõttu kasutatakse neid meteoroloogiajaamades.

Aneroidbaromeetrid on tavalisemad. Sellise seadme disain sisaldab metallkasti, mille sees on haruldane õhk. Kui rõhk langeb, laieneb kast. Rõhu suurenemisel tõmbub kast kokku ja mõjub kinnitatud vedrule. Vedru ajab noolt, mis kuvab skaalal rõhutaseme.

Inimese atmosfäärirõhu norm

Normaalne atmosfäärirõhk on 760 mm Hg või 101 325 Pa 0 ° C juures merepinnal (45 ° laiuskraadil). Samal ajal toimib atmosfäär maapinna iga ruutsentimeetri kohta jõuga 1,033 kg. 760 mm kõrgune elavhõbeda kolonn tasakaalustab selle õhusamba massi.

Indikaatori 760 mm määras katse käigus ka Torricelli. Ta märkas ka, et kui kolb on elavhõbedaga täidetud, jääb ülaossa tühjus. Seejärel nimetati seda nähtust "Torricellian void". Siis ei teadnud teadlane veel, et oma katse ajal lõi ta vaakumi - see tähendab ruumi, mis ei sisalda aineid.

Tavalise rõhuga 760 mm Hg tunneb inimene end kõige mugavamalt. Kui arvestada varasemaid andmeid, siis surub õhk inimese ligi 16tonnise jõuga. Miks me siis seda survet ei tunneta?

Fakt on see, et ka keha sees on rõhk. Õhurõhuga pole kohanenud mitte ainult inimesed, vaid ka loomamaailma esindajad. Iga organ moodustati ja arenes selle jõu mõjul. Kui atmosfäär mõjub kehale, jaotub see jõud kogu pinnale ühtlaselt. Nii on rõhk tasakaalus ja me ei tunne seda..

Venemaa atmosfäärirõhukaart

Õhurõhu normi ei tohiks segi ajada kliima normiga. Igal piirkonnal on oma kindlad aastaajad oma standardid. Näiteks Vladivostoki elanikel vedas, sest sealne keskmine õhurõhk on seal peaaegu normiga võrdne - 761 mm Hg..

Ja mägistes piirkondades asuvates asulates (näiteks Tiibetis) on rõhk palju madalam - 413 mm Hg. Selle põhjuseks on umbes 5000 m kõrgus.

Suurenev ja vähenev rõhk

Kui rõhk ületab 760 mm märgi. rt. Art., Seda nimetatakse suurenenud ja kui näitaja on normist väiksem - vähendatud.

24 tunni jooksul toimub mitu atmosfäärirõhu muutust. Hommikul ja õhtul tõuseb ning pärast kella 12 ja öösel väheneb. See juhtub tänu sellele, et õhu temperatuur muutub ja vastavalt sellele ka selle voolud liiguvad.

Talvel täheldatakse kõige kõrgemat atmosfäärirõhku Maa mandri kohal, sest õhus on madal temperatuur ja kõrge tihedus. Suvel täheldatakse vastupidist olukorda - on minimaalne rõhk.

Globaalsemas plaanis sõltuvad rõhutasemed ka temperatuurist. Maa pind kuumeneb ebaühtlaselt: planeedil on geoidikujuline (mitte täiesti ümmargune) kuju ja see pöörleb ümber päikese. Mõni tsoon muutub kuumaks, teine ​​nõrgemaks. Seetõttu jaotub atmosfäärirõhk planeedi pinnale tsooniliselt..

Atmosfäärirõhuvööd

Teadlased eristavad 3 vööd, kus valitseb madalrõhkkond, ja 4 vööndit, kus valitsevad kõrgused. Ekvaatori tsoon soojeneb kõige rohkem, nii et kerget sooja õhku tõuseb ja pinnale tekib madal rõhk.

Pooluste lähedal on vastupidi: külm õhk vajub, nii et siin on kõrge rõhk. Kui vaatate planeedi pinna rõhujaotuse skeemi, märkate, et miinimum- ja maksimumvööd vahetuvad.

Lisaks tuleb meeles pidada Maa mõlema poolkera ebaühtlast kuumenemist aasta jooksul. See viib madala ja kõrge rõhuga rihmade teatava nihkumiseni. Nad liiguvad suvel põhja ja talvel lõunasse..

Mõju inimesele

Atmosfäärirõhul on tõsine mõju inimese kehale. See on üsna loomulik, kui me võtame arvesse kõike ülaltoodut seoses jõuga, millega õhk surub meie keha ja opositsiooni.

Kuidas ilmamuutused inimest mõjutavad

On olemas meteoroloogilise sõltuvuse mõiste, mida kinnitavad teadus ja meditsiin. Meteopaadid on inimesed, kelle keha reageerib normi rõhu kõige väiksematele kõrvalekalletele. Nende hulka kuuluvad ka teatud krooniliste haigustega (eelkõige südame-veresoonkonna, närvisüsteemi jms) inimesed..

Üldiselt suudab inimkeha kohaneda muutuvate kliimatingimustega. Näiteks reisides riiki, kus on täiesti erinevad ilmastikutingimused, võib aklimatiseerumine võtta mitu päeva.

Olulised kõrvalekalded normist on tunda absoluutselt iga inimese jaoks. See hõlmab nii kõrget kui ka madalat vererõhku..

Tavaelus ei toimu atmosfäärirõhu tõusu kriitilisele tasemele, mille juures inimese enesetunne halveneb (välja arvatud eelnimetatud meteoroloogilised ja kroonilised haiged). Selle mõju on tunda näiteks suure sügavusega sukeldumisel..

Madal ja kõrge vererõhk

Madal atmosfäärirõhk on ohtlikum. Selle mõju on suurel kõrgusel kergesti tunda. On olemas kõrgushaiguse mõiste, mille puhul süsinikdioksiidi kogus suureneb. Samal ajal väheneb hapniku maht, nii et keha kuded tunnevad hapniku nälga. Laevad reageerivad sellele kiiresti, põhjustades kehas järsu rõhu tõusu.

Tsüklon

Tsüklon on tohutu õhumass, mis pöörise kujul pöörleb kuni mitme tuhande kilomeetri läbimõõduga vertikaaltelje ümber. Selle keerise keskel täheldatakse alandatud rõhku.

Põhjapoolkeral pöörleb atmosfääritsükloni keeris vastupäeva, lõunapoolkeral päripäeva. Tsüklonid esinevad regulaarselt, kuna nende teke on otseselt seotud Maa pöörlemisega. Ekvaatori lähedal pole tsükloneid.

Tsüklonid on kahte tüüpi:

  1. Troopiline. Need tekivad troopilistel laiuskraadidel ja on suhteliselt väikese suurusega. Neid iseloomustab aga tohutu, hävitav tuule jõud..
  2. Eriti troopiline. Moodustub polaarsetel ja parasvöötme laiuskraadidel. Jõudke mitme tuhande kilomeetri läbimõõduni.

Tsükloni peamised eristavad tunnused on kolossaalne energia, mis avaldub tugeva tuule, tormi, äikese, tuiske, sademete kujul. Võimsatele troopilistele tsüklonitele on määratud unikaalsed nimed või nimed nagu Katrina (2005), Nina (1975), Dorian (2019).

Antitsüklon

Antitsüklon pole mitte ainult tsükloni vastand. Sellel nähtusel on erinev esinemismehhanism. Maa mõlema poolkera tuul liigub tsükloniga võrreldes vastupidises suunas.

Antitsüklon on kõrgrõhuala. Seda iseloomustavad suletud isobaarid - need on jooned, mis tähistavad sama atmosfäärirõhuga kohti.

Antitsüklon toob aastaaegadele vastavad stabiilsed ilmastikutingimused. Suvel on vaikne kuum ilm, talvel on pakane. Iseloomustab vähe või üldse mitte pilvi.

Antitsüklonid tekivad teatud piirkondades. Näiteks esinevad need kõige sagedamini suurte jäämasside kohal: Antarktikas, Gröönimaal, Arktikas. Leidub ka troopikas.

Antitsüklonitel on ka oht ja ebameeldivad tagajärjed. Need võivad kaasa aidata tulekahjude, pikaajaliste põudade tekkimisele. Pika tuule puudumise korral kogunevad suurtesse linnadesse kahjulikud ained ja gaasid, mida tunnevad eriti teravalt hingamisteede haigused.

Tsükloni ja antitsükloni erinevus

Kuidas muutub atmosfäärirõhk kõrgusega? Valem, graafik

Atmosfäärirõhk on otseselt seotud kõrgusega. Mida kõrgem, seda madalam on rõhk ja vastupidi. Kui tõusta 12 m üle merepinna, väheneb elavhõbeda kolonn baromeetris 1 mm võrra.

Rõhk kuvatakse sagedamini hektopascalites, mitte mmHg. tn: 1 mm = 133,3 Pa = 1,333 hPa. Pikkuse ja rõhu suhet saate näidata lihtsa valemi abil:

∆h / ∆P = 12 m / mm Hg. st või ∆h / ∆P = 9 m / hPa,

kus ∆h on kõrguse muutus,
∆P - rõhumuutus.

Seega langeb 9 meetrit tõustes rõhutase 1 hPa võrra. Seda indikaatorit nimetatakse rõhu astmeks. Atmosfäärirõhu standard - 1013 hPa (saab ümardada kuni 1000).

Kuidas nende andmete abil arvutada rõhumuutus erineval kõrgusel? Näiteks 90 m ronimisel langeb rõhk 10 hPa võrra. Sel juhul selgub, et 900 m ronimisel langeb rõhk 0-ni.

Kuid õhutihedus muutub ka kõrgusega, seetõttu tuleb suurema arvutamise korral (alates 1,5–2 km) kõik arvutused läbi viia, võttes arvesse seda näitajat.

Kõrguse ja rõhu graafik

Atmosfäärirõhu muutumise graafik kõrgusega näitab selgelt kõike ülaltoodut. See võtab kõvera, mitte sirge välimuse. Tulenevalt asjaolust, et atmosfääri tihedus ei ole sama, hakkab kõrguse kasvades rõhk üha aeglasemalt langema. Kuid see ei saavuta kunagi nulli, kuna kõikjal on mingi aine - universumis pole vaakumit..

Atmosfäärirõhk mägedes

Mägedes on rõhk niikuinii madalam. See, kuidas inimene end samal ajal tunneb, sõltub kõrgusest ja ka lisatingimustest. Näiteks võib normaalsetes niiskustingimustes 3000 m tõus põhjustada nõrkust ja halvenenud jõudlust. Selle põhjuseks on hapnikupuudus.

Niiskes kliimas tekivad sarnased aistingud juba 1000 m kõrgusel. Fakt on see, et veemolekulid tõrjuvad hapnikumolekule - niiskes õhus on vähem hapnikku. Ja kuivas kliimas saab peaaegu 5000 m ilma probleemideta ronida.

Rõhu langus koos kõrgusega

Erinevad kõrgused ja nende mõju:

  1. 5 km - hapnikupuuduse tunne.
  2. 6 km on maksimaalne kõrgus, kus asuvad alalised asulad.
  3. 8,9 km - Everesti kõrgus. Vesi keeb temperatuuril + 68 ℃. Koolitatud inimesed võivad sellel tasemel olla lühikest aega..
  4. 13,5 km - turvaliselt saab olla ainult puhta hapnikuga. Suurim lubatud kõrgus, kus saate viibida ilma spetsiaalse kaitseta.
  5. 20 km on inimeste jaoks vastuvõetamatu kõrgus. Ainult survestatud salongis.

Huvitav video atmosfäärirõhust

Kui leiate vea, valige palun tekst ja vajutage klahvikombinatsiooni Ctrl + Enter.

Lisateavet Diabeet