Selle tulemusena tekib atmosfäärirõhk. Atmosfäärirõhu avastamise ajalugu

Ümbritsev atmosfäär Maa, avaldab survet maapinnale ja kõikidele maapinnast kõrgematele objektidele. Puhkeatmosfääris on rõhk mis tahes punktis võrdne atmosfääri välisperifeeriani ulatuva õhusamba massiga, mille ristlõige on 1 cm2.

Atmosfäärirõhku mõõtis esmakordselt Itaalia teadlane Evangelista Torricelli aastal 1644. Seade on umbes 1 m pikkune U-kujuline toru, mis on ühest otsast suletud ja täidetud elavhõbedaga. Kuna toru ülemises osas õhku ei ole, tekib elavhõbeda rõhk torus ainult torus oleva elavhõbedasamba raskuse tõttu. Seega on atmosfäärirõhk võrdne elavhõbedasamba rõhuga torus ja selle samba kõrgus sõltub atmosfääri rõhk välisõhk: mida suurem on atmosfäärirõhk, seda kõrgem on elavhõbedasammas torus ja seetõttu saab selle samba kõrgust kasutada atmosfäärirõhu mõõtmiseks.

Normaalne atmosfäärirõhk (merepinnal) on 760 mm elavhõbedasammas(mm Hg) temperatuuril 0 °C. Kui atmosfäärirõhk on näiteks 780 mm Hg. Art., see tähendab, et õhk tekitab sama rõhu kui vertikaalne elavhõbedasammas kõrgusega 780 mm.

Torricelli elavhõbedasamba kõrgust päevast päeva jälgides avastas, et see kõrgus muutub ja atmosfäärirõhu muutused on kuidagi seotud ilmamuutustega. Toru kõrvale vertikaalskaala kinnitades sai Torricelli lihtsa seadme atmosfäärirõhu mõõtmiseks – baromeetri. Hiljem hakati rõhku mõõtma aneroidbaromeetriga ("vedelikuvaba"), mis ei kasuta elavhõbedat, ja rõhku mõõdetakse metallvedruga. Praktikas tuleb enne näitude võtmist instrumendi klaasi kergelt sõrmega koputada, et hoova hõõrdumisest üle saada.

Valmistatud Torricelli toru baasil jaama tassi baromeeter, mis on praegu peamine vahend atmosfäärirõhu mõõtmiseks meteoroloogiajaamades. See koosneb umbes 8 mm läbimõõduga ja umbes 80 cm pikkusest baromeetrilisest torust, mis on vaba otsaga langetatud õhutassi. Kogu baromeetriline toru on ümbritsetud messingraamiga, mille ülaossa on tehtud vertikaalne lõige elavhõbedasamba meniski vaatlemiseks.

Samal atmosfäärirõhul sõltub elavhõbedasamba kõrgus temperatuurist ja vaba langemise kiirendusest, mis varieerub mõnevõrra sõltuvalt laiuskraadist ja kõrgusest merepinnast. Vältimaks baromeetri elavhõbedasamba kõrguse sõltuvust nendest parameetritest, viiakse mõõdetud kõrgus temperatuurini 0 ° C ja vaba langemise kiirendus merepinnal 45 ° laiuskraadil ning lisatakse instrumentaalne korrektsioon, saadakse jaama rõhk.

Kooskõlas rahvusvaheline süsteemühikud (SI-süsteem) on õhurõhu mõõtmise põhiühikuks hektopaskal (hPa), kuid paljude organisatsioonide teenistuses on lubatud kasutada vanu ühikuid: millibaar (mb) ja elavhõbeda millimeeter (mm Hg) .

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

Atmosfäärirõhu ruumilist jaotust nimetatakse barikaväli. Baarivälja saab visualiseerida pindade abil, mille kõikides punktides on rõhk ühesugune. Selliseid pindu nimetatakse isobaarideks. Maapinna rõhu jaotuse visuaalse esituse saamiseks koostatakse merepinnal isobar-kaardid. Selle jaoks edasi geograafiline kaart rakendatakse atmosfäärirõhku, mõõdetakse meteoroloogiajaamades ja alandatakse merepinnani. Seejärel ühendatakse sama rõhuga punktid sujuvate kõverate joontega. Suurenenud rõhuga suletud isobaaride alasid nimetatakse baarimaksimumiteks või antitsükloniteks ja suletud isobaaride alasid vähendatud rõhk kesklinnas nimetatakse baric madalseisudeks või tsükloniteks.

Atmosfäärirõhk igas maapinna punktis ei püsi konstantsena. Mõnikord muutub rõhk ajas väga kiiresti, mõnikord püsib see peaaegu muutumatuna üsna pikka aega. IN igapäevane kursus rõhk näitab kahte maksimumi ja kahte miinimumi. Maksimumid on kohaliku aja järgi umbes kell 10:00 ja 22:00, miinimumid on umbes 4:00 ja 16:00. Surve aastane kulg sõltub tugevalt füüsilistest ja geograafilistest tingimustest. Mandrite kohal on see liikumine märgatavam kui ookeanide kohal.

Vastame järgmistele küsimustele.

1. Mida nimetatakse atmosfäärirõhuks?

Õhul on kaal ja see surub maapinnale ja sellel olevatele objektidele. Jõudu, millega õhk surub maapinnale, nimetatakse atmosfäärirõhuks. Maa pinnalt atmosfääri ülemise piirini ulatuv õhusammas surub maapinnale jõuga, mis on ligikaudu 1,033 kg/cm2. Tehnoloogias võetakse seda väärtust rõhuühikuna ja seda nimetatakse 1 atmosfääriks.

2. Kes ja kuidas esmakordselt atmosfäärirõhku mõõtis?

Atmosfäärirõhku mõõtis esmakordselt Itaalia teadlane Evangelista Torricelli 1644. aastal. Seade on umbes 1 m pikkune U-kujuline toru, mis on ühest otsast suletud ja täidetud elavhõbedaga. Kuna toru ülemises osas õhku ei ole, tekib elavhõbeda rõhk torus ainult torus oleva elavhõbedasamba raskuse tõttu. Seega on atmosfäärirõhk võrdne elavhõbedasamba rõhuga torus ja selle samba kõrgus sõltub ümbritseva õhu atmosfäärirõhust: mida suurem on atmosfäärirõhk, seda kõrgem on elavhõbedasammas torus ja seetõttu selle kolonni kõrgust saab kasutada atmosfäärirõhu mõõtmiseks.

3. Milliseid instrumente kasutatakse atmosfäärirõhu mõõtmiseks?

Atmosfäärirõhu mõõtmiseks kasutatakse elavhõbedabaromeetrit, aneroidbaromeetrit ja barograafi (kreeka keelest grapho - ma kirjutan).

Kui toru külge kinnitada skaala, mis sarnaneb Torricelli katses kasutatule, siis saame kõige lihtsama atmosfäärirõhu mõõtmise instrumendi - elavhõbedabaromeetri.

Aneroidbaromeetri põhiosa moodustavad ümmargused gofreeritud metallkarbid, mis on omavahel ühendatud; kastide sees tekib vaakum (rõhk neis on atmosfäärirõhust väiksem), atmosfäärirõhu tõusuga surutakse kastid kokku ja tõmbavad nende külge kinnitatud vedru; vedru otsa liikumine spetsiaalsete seadmete kaudu edastatakse noolele, mis liigub mööda skaalat (skaalale on märgitud jaotused ja atmosfäärirõhu väärtus). Atmosfäärirõhu tõustes kast tõmbub kokku, vähenedes aga laieneb, need vibratsioonid mõjuvad noolega ühendatud vedrule. Nool näitab sihverplaadil oleva rõhu väärtust.

Aneroidbaromeeter on üks peamisi instrumente, mida meteoroloogid kasutavad lähipäevade ilma ennustamiseks, kuna ilmamuutused on seotud atmosfäärirõhu muutustega.

Atmosfäärirõhu muutuste automaatseks ja pidevaks registreerimiseks kasutatakse barograafi. Lisaks metallist lainepapist kastidele on sellel seadmel mehhanism paberlindi liigutamiseks, millele kantakse rõhuväärtuste ja nädalapäevade ruudustik. Selliste lintide põhjal saate määrata, kuidas õhurõhk igal nädalal muutus. Atmosfäärirõhku mõõdetakse elavhõbeda millimeetrites (mm Hg).

4. Miks on atmosfäärirõhk erinevates kohtades erinev?

Maapinnal on atmosfäärirõhk kohati ja ajas erinev. Eriti olulised on ilmastiku määravad mitteperioodilised atmosfäärirõhu muutused, mis on seotud aeglaselt liikuvate piirkondade tekke, arengu ja hävimisega. kõrgsurve(antitsüklonid) ja suhteliselt kiiresti liikuvad tohutud pöörised (tsüklonid), milles valitseb madalrõhkkond. Mida külmem on õhk, seda suurem on selle tihedus. Selle kohal oleva õhu tihedus sõltub aluspinna kuumenemisest. Kui õhk on tihe, on selle mass suurem ja seetõttu surub see pinnale tugevamini.

5. Kuidas muutub atmosfäärirõhk kõrgusega?

Atmosfäärirõhk väheneb kõrgusega. See on tingitud kahest põhjusest. Esiteks, mida kõrgemal me oleme, seda madalam on õhusamba kõrgus meie kohal ja seetõttu surub meid peale vähem raskust. Teiseks, kõrgusega õhu tihedus väheneb, see muutub haruldasemaks, see tähendab, et see sisaldab vähem gaasimolekule, seetõttu on sellel vähem mass ja kaal.

Kui kujutame ette õhusammast Maa pinnalt atmosfääri ülemiste kihtideni, siis on sellise õhusamba kaal võrdne 760 mm kõrguse elavhõbedasamba massiga. Seda rõhku nimetatakse normaalseks atmosfäärirõhuks. See on õhurõhk 45° paralleelsel 0°C juures merepinnal. Kui kolonni kõrgus on üle 760 mm, siis rõhku suurendatakse, vähem - vähendatakse. Atmosfäärirõhku mõõdetakse elavhõbeda millimeetrites (mm Hg).

6. Mil moel näitavad kaardid õhutemperatuuri ja atmosfäärirõhu jaotust maapinna lähedal?

Ilma analüüsimiseks kasutavad eksperdid kaarte, millele on kantud meteoroloogiliste suuruste väärtused. Meteoroloogiliste kaartide töötlemisel ühendavad meteoroloogid samade õhutemperatuuri ja atmosfäärirõhu väärtustega punktid joontega, mida nimetatakse isotermideks (sama temperatuuriga jooned) ja isobaarideks (sama rõhuga jooned). See meetod võimaldab määrata kõrgete ja kõrgete piirkondade asukohta madal rõhk, kõrge ja madala temperatuuriga alad.

1. Mis on atmosfäärirõhk. Kuidas kauges minevikus atmosfäärirõhku mõõdeti.

Atmosfäärirõhk on jõud, millega kolonn atmosfääriõhk surub maapinnale.

Joonisel fig. 1 kasutage nooli, et näidata elavhõbedasamba suunda ja keskmist rõhku torus ning atmosfääriõhusamba tassis elavhõbeda pinnal. (Elavhõbedat sisaldava toru ristlõikepindala on 1 cm2.)

Joonisel fig. 2 märkige elavhõbedasamba kõrgus torus, kui on teada, et õhurõhk on 760 mm Hg. Art.

Täida kirjelduses puuduvad sõnad õhurõhu muutumise kohta mere kohal ja maismaa kohal päevasel ajal.

Hommikul maa- ja merepinda päikesekiired praktiliselt ei soojenda.

Öösel maalähedase ja pinnapealse õhukihi temperatuur peaaegu jahenes, mistõttu õhurõhus maismaa kohal (Pc) ja mere kohal (Pm) märgatavaid erinevusi pole.

Päeval soojendab maa pinda intensiivselt päikesekiirte ja maa pind annab soojust maapealsele õhukihile, mis muutub vähem tihedaks.

Seega on maismaa kohal õhurõhk kõrgem. Veepinda soojendavad päeval ka päikesekiired, kuid soojus kandub sügavamatesse kihtidesse ja "akumuleerub" veesambasse. Järelikult on õhu liikuv kiht maapinnast vähem tihe, see kuumeneb, see on hilisem. Mere kohal tekib suhteliselt madal atmosfäärirõhk.

Õhtul nagu hommikulgi on õhutemperatuur ja õhurõhk nii maa kohal kui ka mere kohal peaaegu samad.

Öösel ei soojenda maapinda (maa ja meri) päikesekiired.

Maa pind jahtub kui mere pind, annab soojust õhu pinnakihile, selle temperatuur langeb kiiremini kui õhu pinnakihi temperatuur. Järelikult on õhk maismaa kohal vähem tihe kui mere kohal ja maismaa kohal vähem tihedus kui mere kohal.

2. Atmosfäärirõhk muutub kõrgusega

Samadel õhuküttetingimustel väheneb atmosfäärirõhk kõrgusega.

Määrake õpiku teksti abil õhurõhu väärtused kahes Maa asulas.

Tiibeti budistlik klooster Rongbuk (asutatud 1902. aastal) on kõrgeim koht Maal, kus inimesed alaliselt elavad. Legendaarne klooster asub Himaalaja põhjaküljel, Everesti jalamil 5029 m kõrgusel ronijad läbivad Rongbuki baaslaagrisse, kust saab alguse maailma kõrgeima tipu Mount Everesti vallutamine. . Mungad tulevad laagrisse julgete eest palvetama ja rituaale läbi viima.

Kui Maailma ookeani tasemel on õhurõhk 760 mm Hg, siis Rongbuki kloostri tasemel on see 292 mm Hg.

Boliivias ( Lõuna-Ameerika) 3660 m kõrgusel Andides asub miljoni elanikuga La Pazi linn, mida nimetatakse maailma kõrgeima mäepealinnaks. Boliivia ametlik pealinn on Sucre väikelinn, kus ainult ülemkohus riigid. Riigi tegelik pealinn, poliitiline, majanduslik ja kultuuriline keskus on La Paz. Siin on Boliivia täidesaatev ja seadusandlik võim, parlamendihoone, presidendi residents ja ministeeriumid. Linna rajas 1548. aastal Hispaania konkistadoor Alonso Mendoza ja see sai oma nime pikka aega üksteisega sõdinud Hispaania vallutajate leppimise järgi.

Kui maailma ookeani tasemel on atmosfäärirõhk 760 mm Hg. Art., siis La Pazi linna tasemel 418 mm Hg. Art.

Täitke definitsioonis puuduvad sõnad.

Sama õhutemperatuuriga punkte ühendavaid jooni nimetatakse isotermideks.

Võrdse atmosfäärirõhuga punkte ühendavaid jooni nimetatakse isobaarideks.

Rajaleidja kool

Määrata õhurõhk geograafiaklassis, koolimaja esimesel ja viimasel korrusel. (individuaalselt)

Seda rõhku nimetatakse atmosfäärirõhuks. Kui suur see on?

Interneti-saitide lugejad

füüsika raamatukogu, füüsikatunnid, füüsikaprogramm, füüsikatundide konspektid, füüsikaõpikud, valmis kodutööd

Tunni sisu tunni kokkuvõte tugiraam õppetund esitlus kiirendusmeetodid interaktiivsed tehnoloogiad Harjuta ülesanded ja harjutused enesekontrolli töötoad, koolitused, juhtumid, ülesanded kodutöö arutelu küsimused retoorilised küsimused õpilastelt Illustratsioonid heli, videoklipid ja multimeedium fotod, pildid, graafika, tabelid, skeemid huumor, anekdoodid, naljad, koomiksid, tähendamissõnad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid kokkuvõtteid artiklid kiibid uudishimulikele petulehtedele õpikud põhi- ja lisaterminite sõnastik muu Õpikute ja tundide täiustaminevigade parandamine õpikus tunnis uuenduse elementide fragmendi uuendamine õpikus vananenud teadmiste asendamine uutega Ainult õpetajatele täiuslikud õppetunnid aasta kalenderplaan juhised aruteluprogrammid Integreeritud õppetunnid

Atmosfäärirõhk on üks olulisemaid kliimaomadused inimese mõjutamine. See aitab kaasa tsüklonite ja antitsüklonite tekkele, provotseerib arengut südame-veresoonkonna haigused inimestes. Tõendeid õhu kaalu kohta saadi juba 17. sajandil, sellest ajast alates on ilmaennustajate jaoks olnud selle vibratsiooni uurimise protsess üks keskseid.

Mis on atmosfäär

Sõna "atmosfäär" on Kreeka päritolu, sõna-sõnalt tõlgitakse seda kui "aur" ja "pall". See on planeedi ümber olev gaasiline kest, mis pöörleb koos sellega ja moodustab ühtse kosmilise keha. See ulatub maakoorest välja, tungides hüdrosfääri ja lõpeb eksosfääriga, voolates järk-järgult planeetidevahelisse ruumi.

Planeedi atmosfäär on selle kõige olulisem element, mis annab võimaluse eluks Maal. See sisaldab inimesele vajalik hapnikku, sellest sõltuvad ilmanäitajad. Atmosfääri piirid on väga meelevaldsed. On üldtunnustatud, et need algavad umbes 1000 kilomeetri kauguselt maapinnast ja lähevad seejärel veel 300 kilomeetri kaugusel sujuvalt planeetidevahelisse ruumi. NASA järgitavate teooriate kohaselt lõpeb see gaasiline ümbris umbes 100 kilomeetri kõrgusel.

See tekkis vulkaanipursete ja planeedile langenud kosmiliste kehade ainete aurustumise tagajärjel. Tänapäeval koosneb see lämmastikust, hapnikust, argoonist ja muudest gaasidest.

Atmosfäärirõhu avastamise ajalugu

Kuni 17. sajandini ei mõelnud inimkond sellele, kas õhul on mass. Samuti puudus arusaam, mis on atmosfäärirõhk. Kui aga Toscana hertsog otsustas kuulsad Firenze aiad purskkaevudega varustada, kukkus tema projekt haledalt läbi. Veesamba kõrgus ei ületanud 10 meetrit, mis oli vastuolus kõigi tolleaegsete loodusseaduste ideedega. Siit saab alguse lugu atmosfäärirõhu avastamise kohta.

Galileo õpilane, itaalia füüsik ja matemaatik Evangelista Torricelli, asus seda nähtust uurima. Raskema elemendi, elavhõbedaga tehtud katsete abil suutis ta paar aastat hiljem tõestada kaalu olemasolu õhus. Esmalt lõi ta laboris vaakumi ja töötas välja esimese baromeetri. Torricelli kujutas ette elavhõbedaga täidetud klaastoru, millesse rõhu mõjul jäi selline kogus ainet, mis võrdsustaks atmosfääri rõhu. Elavhõbeda puhul oli kolonni kõrgus 760 mm. Vee jaoks - 10,3 meetrit, see on täpselt see kõrgus, milleni Firenze aedade purskkaevud tõusid. Just tema avastas inimkonna jaoks, mis on atmosfäärirõhk ja kuidas see inimelu mõjutab. torus sai tema järgi nimeks "Torricellian tühimik".

Miks ja mille tulemusena tekib atmosfäärirõhk

Üks meteoroloogia võtmetööriistu on õhumasside liikumise ja liikumise uurimine. Tänu sellele saate aimu, mille tulemusel atmosfäärirõhk tekib. Pärast seda, kui tõestati, et õhul on kaal, sai selgeks, et seda, nagu iga teist keha planeedil, mõjutab gravitatsioonijõud. See põhjustab rõhku, kui atmosfäär on gravitatsiooni mõjul. Atmosfäärirõhk võib erinevates piirkondades õhumassi erinevuste tõttu kõikuda.

Seal, kus on rohkem õhku, on see kõrgem. Haruldases ruumis täheldatakse atmosfäärirõhu langust. Muutuse põhjus peitub selle temperatuuris. Seda kuumutatakse mitte Päikese kiirte, vaid Maa pinnalt. Soojenedes muutub õhk kergemaks ja tõuseb ülespoole, samal ajal kui jahtunud õhumassid vajuvad alla, luues pideva, pideva liikumise.Igal neist voogudest on erinev atmosfäärirõhk, mis kutsub esile tuulte ilmumise meie planeedi pinnale.

Mõju ilmastikule

Atmosfäärirõhk on meteoroloogia üks võtmetermineid. Maa ilm kujuneb tsüklonite ja antitsüklonite mõjul, mis tekivad planeedi gaasilise kesta rõhulanguste mõjul. Iseloomulikud on antitsüklonid suur jõudlus(kuni 800 mmHg ja üle selle) ja madala liikumiskiirusega, samas kui tsüklonid on madalama kiirusega ja suure kiirusega alad. Tornaadod, orkaanid, tornaadod tekivad ka äkiliste atmosfäärirõhu muutuste tõttu – tornaado sees langeb see kiiresti, ulatudes 560 mm elavhõbedat.

Õhu liikumine toob kaasa ilmastikutingimuste muutumise. Erineva rõhutasemega alade vahel tekkivad tuuled mööduvad tsüklonitest ja antitsüklonitest, mille tulemusena tekib atmosfäärirõhk, mis moodustab teatud ilmastikutingimused. Need liikumised on harva süstemaatilised ja väga raskesti ennustatavad. Piirkondades, kus kõrge ja madal atmosfäärirõhk põrkuvad, muutuvad kliimatingimused.

Standardnäitajad

Ideaalsetes tingimustes loetakse keskmiseks 760 mmHg. Rõhutase muutub kõrgusega: madalikul või merepinnast madalamatel aladel on rõhk kõrgem, kõrgusel, kus õhk on haruldane, vastupidi, selle näitajad vähenevad iga kilomeetriga 1 mm elavhõbedat.

Vähendatud atmosfäärirõhk

See väheneb kõrguse suurenedes Maa pinnast kauguse tõttu. Esimesel juhul on see protsess seletatav gravitatsioonijõudude mõju vähenemisega.

Maast kuumenedes õhku moodustavad gaasid paisuvad, nende mass muutub kergemaks ja tõusevad kõrgemale Liikumine toimub seni, kuni naaberõhumassid on vähem tihedad, seejärel levib õhk külgedele ja rõhk võrdsustab.

Troopikaid peetakse traditsioonilisteks madalama õhurõhuga aladeks. Ekvatoriaalsetel aladel on alati madalrõhkkond. Suurenenud ja vähenenud indeksiga tsoonid jagunevad aga üle Maa ebaühtlaselt: samal geograafilisel laiuskraadil võib olla erineva tasemega alasid.

Suurenenud atmosfäärirõhk

Enamik kõrge tase Maal täheldatakse lõuna- ja põhjapoolusel. Selle põhjuseks on asjaolu, et külma pinna kohal olev õhk muutub külmaks ja tihedaks, selle mass suureneb, mistõttu tõmbab seda gravitatsioon tugevamalt pinnale. See laskub alla ja selle kohal olev ruum täitub soojema õhumassiga, mille tulemusena tekib atmosfäärirõhk kõrgendatud tasemega.

Mõju inimesele

Tavalised näitajad, mis on iseloomulikud piirkonnale, kus inimene elab, ei tohiks tema heaolule mingit mõju avaldada. Samal ajal on atmosfäärirõhk ja elu Maal lahutamatult seotud. Selle muutumine - suurenemine või vähenemine - võib provotseerida südame-veresoonkonna haiguste arengut inimestel, kellel on suurenenud vererõhk. Isik võib kogeda valu südame piirkonnas, põhjendamatuid peavaluhooge ja vähenenud jõudlust.

Inimestele, kes põevad haigusi hingamisteed, võivad antitsüklonid muutuda ohtlikuks, tuues kaasa rõhu suurenemise. Õhk laskub ja muutub tihedamaks, kahjulike ainete kontsentratsioon suureneb.

Atmosfäärirõhu kõikumise ajal langeb inimestel immuunsus, leukotsüütide tase veres, mistõttu ei soovita sellistel päevadel keha füüsiliselt ega intellektuaalselt koormata.