Ca rezultat, se creează presiunea atmosferică. Istoria descoperirii presiunii atmosferice

Atmosfera din jur Pământ, exercită presiune asupra suprafeței pământului și asupra tuturor obiectelor de deasupra pământului. Într-o atmosferă de repaus, presiunea în orice punct este egală cu greutatea coloanei de aer de deasupra care se extinde până la periferia exterioară a atmosferei și având o secțiune transversală de 1 cm2.

Presiunea atmosferică a fost măsurată pentru prima dată de un om de știință italian Evangelista Torricelliîn 1644. Dispozitivul este un tub în formă de U de aproximativ 1 m lungime, etanșat la un capăt și umplut cu mercur. Deoarece nu există aer în partea superioară a tubului, presiunea mercurului în tub este creată numai de greutatea coloanei de mercur din tub. Astfel, presiunea atmosferică este egală cu presiunea unei coloane de mercur din tub, iar înălțimea acestei coloane depinde de presiune atmosferică aer ambiental: cu cât presiunea atmosferică este mai mare, cu atât coloana de mercur din tub este mai mare și, prin urmare, înălțimea acestei coloane poate fi utilizată pentru măsurarea presiunii atmosferice.

Presiunea atmosferică normală (la nivelul mării) este de 760 mm coloana de mercur(mm Hg) la 0°C. Dacă presiunea atmosferei, de exemplu, 780 mm Hg. Art., asta inseamna ca aerul produce aceeasi presiune ca o coloana verticala de mercur cu inaltimea de 780 mm.

Urmărind zi de zi înălțimea coloanei de mercur din tub, Torricelli a descoperit că această înălțime se modifică, iar modificările presiunii atmosferice sunt oarecum legate de schimbările vremii. Atașând o scară verticală lângă tub, Torricelli a primit un dispozitiv simplu pentru măsurarea presiunii atmosferice - un barometru. Mai târziu au început să măsoare presiunea folosind un barometru aneroid („fără lichid”), care nu folosește mercur, iar presiunea este măsurată cu ajutorul unui arc metalic. În practică, înainte de a efectua citiri, este necesar să bateți ușor sticla instrumentului cu un deget pentru a depăși frecarea în pârghie.

Fabricat pe baza tubului Torricelli barometru cupa statiei, care este principalul instrument de măsurare a presiunii atmosferice la stațiile meteorologice în prezent. Se compune dintr-un tub barometric de aproximativ 8 mm în diametru și aproximativ 80 cm lungime, coborât cu capătul liber într-o cupă barometrică. Întregul tub barometric este închis într-un cadru de alamă, în partea superioară a căruia se face o tăietură verticală pentru observarea meniscului coloanei de mercur.

La aceeași presiune atmosferică, înălțimea coloanei de mercur depinde de temperatură și de accelerația căderii libere, care variază oarecum în funcție de latitudine și înălțime deasupra nivelului mării. Pentru a elimina dependența înălțimii coloanei de mercur din barometru de acești parametri, înălțimea măsurată este adusă la o temperatură de 0 ° C și accelerarea căderii libere la nivelul mării la o latitudine de 45 ° și, prin introducerea o corectie instrumentala se obtine presiunea statiei.

În conformitate cu sistem international unități (sistem SI) unitatea principală de măsurare a presiunii atmosferice este hectopascalul (hPa), cu toate acestea, în serviciul unui număr de organizații este permisă utilizarea vechilor unități: milibar (mb) și milimetru de mercur (mm Hg) .

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

Distribuția spațială a presiunii atmosferice se numește câmp baric. Câmpul baric poate fi vizualizat folosind suprafețe, în toate punctele cărora presiunea este aceeași. Astfel de suprafețe se numesc izobare. Pentru a obține o reprezentare vizuală a distribuției presiunii pe suprafața pământului, se construiesc hărți izobare la nivelul mării. Pentru asta mai departe harta geografica se aplica presiunea atmosferica, masurata la statiile meteorologice si redusa la nivelul marii. Apoi punctele cu aceeași presiune sunt conectate prin linii curbe netede. Zonele de izobare închise cu presiune crescută în centru se numesc maxime barice sau anticicloni, iar zonele de izobare închise cu presiune redusăîn centru sunt numite joase barice sau cicloni.

Presiunea atmosferică în fiecare punct de pe suprafața pământului nu rămâne constantă. Uneori presiunea se schimbă în timp foarte repede, alteori rămâne aproape neschimbată destul de mult timp. ÎN curs zilnic presiunea arată două maxime și două minime. Maximele se observă în jurul orei 10:00 și 22:00, ora locală, minimele sunt în jurul orei 4:00 și 16:00. Cursul anual al presiunii depinde în mare măsură de condițiile fizice și geografice. Peste continente, această mișcare este mai vizibilă decât peste oceane.

Vom răspunde la următoarele întrebări.

1. Ce se numește presiunea atmosferică?

Aerul are greutate și apasă pe suprafața pământului și pe obiectele de pe ea. Forța cu care aerul apasă pe suprafața pământului se numește presiune atmosferică. O coloană de aer de la suprafața Pământului până la limita superioară a atmosferei apasă pe suprafața pământului cu o forță egală cu aproximativ 1,033 kg/cm2. În tehnologie, această valoare este luată ca unitate de presiune și se numește 1 atmosferă.

2. Cine și cum a măsurat pentru prima dată presiunea atmosferică?

Presiunea atmosferică a fost măsurată pentru prima dată de omul de știință italian Evangelista Torricelli în 1644. Dispozitivul este un tub în formă de U de aproximativ 1 m lungime, etanșat la un capăt și umplut cu mercur. Deoarece nu există aer în partea superioară a tubului, presiunea mercurului în tub este creată numai de greutatea coloanei de mercur din tub. Astfel, presiunea atmosferică este egală cu presiunea coloanei de mercur din tub și înălțimea acestei coloane depinde de presiunea atmosferică a aerului din jur: cu cât presiunea atmosferică este mai mare, cu atât coloana de mercur din tub este mai mare și, prin urmare, înălțimea acestei coloane poate fi utilizată pentru măsurarea presiunii atmosferice.

3. Ce instrumente se folosesc pentru măsurarea presiunii atmosferice?

Pentru măsurarea presiunii atmosferice se folosesc un barometru cu mercur, un barometru aneroid și un barograf (din greacă grapho - scriu).

Dacă la un tub este atașată o scară, similară cu cea folosită de Torricelli în experimentul său, atunci obținem cel mai simplu instrument pentru măsurarea presiunii atmosferice - un barometru cu mercur.

Partea principală a barometrului aneroid sunt cutii metalice rotunde ondulate, care sunt interconectate; se creează un vid în interiorul cutiilor (presiunea din ele este mai mică decât presiunea atmosferică), cu o creștere a presiunii atmosferice, cutiile sunt comprimate și trage arcul atașat de ele; mișcarea capătului arcului prin dispozitive speciale va fi transmisă săgeții, care se deplasează de-a lungul scalei (diviziunile și valoarea presiunii atmosferice sunt marcate pe scară). Când presiunea atmosferică crește, cutia se contractă, iar când scade, se extinde, aceste vibrații acționează asupra arcului, care este legat de săgeată. Săgeata indică valoarea presiunii de pe cadran.

Barometrul aneroid este unul dintre principalele instrumente pe care meteorologii le folosesc pentru a prezice vremea pentru zilele următoare, deoarece schimbările meteorologice sunt asociate cu modificările presiunii atmosferice.

Un barograf este utilizat pentru a înregistra automat și continuu modificările presiunii atmosferice. Pe lângă cutiile metalice ondulate, acest dispozitiv are un mecanism pentru mutarea unei benzi de hârtie, pe care se aplică o grilă de valori ale presiunii și zile ale săptămânii. Din astfel de benzi, puteți determina cum s-a schimbat presiunea atmosferică în timpul oricărei săptămâni. Presiunea atmosferică se măsoară în milimetri de mercur (mm Hg).

4. De ce presiunea atmosferică este diferită în diferite locuri?

Pe suprafața pământului, presiunea atmosferică variază de la un loc la altul și în timp. Deosebit de importante sunt schimbările neperiodice ale presiunii atmosferice, care determină vremea, asociate cu apariția, dezvoltarea și distrugerea regiunilor care se mișcă încet. presiune ridicata(anticicloni) și turbulențe uriașe care se mișcă relativ rapid (cicloni), în care predomină presiunea scăzută. Cu cât aerul este mai rece, cu atât densitatea lui este mai mare. Densitatea aerului de deasupra acestuia depinde de încălzirea suprafeței subiacente. Dacă aerul este dens, atunci masa lui este mai mare și, prin urmare, apasă mai tare pe suprafață.

5. Cum se va schimba presiunea atmosferică odată cu altitudinea?

Presiunea atmosferică scade odată cu altitudinea. Acest lucru se datorează a două motive. În primul rând, cu cât suntem mai sus, cu atât este mai mică înălțimea coloanei de aer deasupra noastră și, prin urmare, o greutate mai mică ne apasă. În al doilea rând, odată cu înălțimea, densitatea aerului scade, devine mai rarefiat, adică conține mai puține molecule de gaz, prin urmare are mai puțină masă și greutate.

Dacă ne imaginăm o coloană de aer de la suprafața Pământului până la straturile superioare ale atmosferei, atunci greutatea unei astfel de coloane de aer va fi egală cu greutatea unei coloane de mercur de 760 mm înălțime. Această presiune se numește presiune atmosferică normală. Aceasta este presiunea aerului la paralela de 45° la 0°C la nivelul mării. Dacă înălțimea coloanei este mai mare de 760 mm, atunci presiunea este crescută, mai puțin - redusă. Presiunea atmosferică se măsoară în milimetri de mercur (mm Hg).

6. În ce mod hărțile arată distribuția temperaturii aerului și a presiunii atmosferice lângă suprafața pământului?

Pentru a analiza vremea, experții folosesc hărți pe care sunt trasate valorile cantităților meteorologice. La prelucrarea hărților meteorologice, meteorologii conectează puncte cu aceleași valori ale temperaturii aerului și presiunii atmosferice cu linii numite izoterme (linii de aceeași temperatură) și izobare (linii de aceeași presiune). Această metodă face posibilă determinarea poziției regiunilor de înaltă și presiune scăzută, zone cu temperaturi ridicate și scăzute.

1. Ce este presiunea atmosferică. Cum era măsurată presiunea atmosferică în trecutul îndepărtat.

Presiunea atmosferică este forța cu care coloana aerul atmosferic apasă pe suprafața pământului.

Pe fig. 1 folosiți săgeți pentru a arăta direcția și presiunea medie a coloanei de mercur din tub și a coloanei de aer atmosferic de pe suprafața mercurului din cupă. (Aria secțiunii transversale a unui tub care conține mercur este de 1 cm2.)

Pe fig. 2 semnează înălțimea coloanei de mercur din tub, dacă se știe că presiunea atmosferică este de 760 mm Hg. Artă.

Completați cuvintele care lipsesc în descrierea schimbării presiunii atmosferice asupra mării și asupra pământului în timpul zilei.

Dimineața, suprafața pământului și a mării nu este practic încălzită de razele soarelui.

În timpul nopții, temperatura straturilor de aer din apropierea solului și de suprafață aproape s-a răcit, astfel încât nu există diferențe vizibile între presiunea atmosferică pe uscat (Pc) și peste mare (Pm).

În timpul zilei, suprafața pământului este intens încălzită de razele soarelui și suprafața pământului degajă căldură stratului de aer de la sol, care devine mai puțin dens.

Astfel, pe uscat, presiunea atmosferică este mai mare. Suprafața apei în timpul zilei este și ea încălzită de razele soarelui, dar căldura este transferată în straturile mai profunde și se „acumulează” în coloana de apă. În consecință, stratul de aer de conducere este mai puțin dens decât stratul de sol, se încălzește, este mai târziu. Peste mare se formează o presiune atmosferică relativ scăzută.

Seara, ca și dimineața, temperatura aerului și presiunea atmosferică peste uscat și peste mare sunt aproape aceleași.

Noaptea, suprafața pământului (pământ și mare) nu este încălzită de razele soarelui.

Suprafața pământului se răcește decât suprafața mării, își degajă căldura stratului de suprafață de aer, temperatura sa scade mai repede decât temperatura stratului de aer de la suprafață. În consecință, aerul de pe uscat este mai puțin dens decât peste mare, iar pe uscat este mai puțin dens decât peste mare.

2. Presiunea atmosferică se modifică odată cu înălțimea

În aceleași condiții de încălzire a aerului, presiunea atmosferică scade odată cu înălțimea.

Folosind textul manualului, determinați valorile presiunii atmosferice în două așezări ale Pământului.

Mănăstirea budistă tibetană Rongbuk (fondată în 1902) este cel mai înalt loc de pe Pământ unde oamenii trăiesc permanent. Legendara mănăstire este situată în partea de nord a munților Himalaya, la poalele Everestului la o altitudine de 5029 m. Alpiniștii trec prin Rongbuk până în tabăra de bază, de unde începe cucerirea celui mai înalt vârf din lume, Muntele Everest. . Călugării vin în tabără să se roage pentru temerari și să facă ritualuri.

Dacă la nivelul Oceanului Mondial presiunea atmosferică este de 760 mm Hg, atunci la nivelul Mănăstirii Rongbuk este de 292 mm Hg.

În Bolivia ( America de Sud) la o altitudine de 3660 m în Anzi se află orașul La Paz cu un milion de locuitori, care este numit cea mai înaltă capitală montană din lume. Capitala oficială a Boliviei este micul oraș Sucre, unde numai Curtea Supremă de Justițieţări. Actuala capitală, centru politic, economic și cultural al țării este orașul La Paz. Aici sunt autoritățile executive și legislative din Bolivia, clădirea parlamentului, reședința președintelui și ministerele. Orașul a fost fondat în 1548 de către conchistadorul spaniol Alonso Mendoza și a fost numit după reconcilierea cuceritorilor spanioli care erau de mult în război între ei.

Dacă la nivelul Oceanului Mondial presiunea atmosferică este de 760 mm Hg. Art., apoi la nivelul orasului La Paz 418 mm Hg. Artă.

Completați cuvintele care lipsesc din definiție.

Liniile care leagă punctele cu aceeași temperatură a aerului se numesc izoterme.

Liniile care leagă puncte de presiune atmosferică egală se numesc izobare.

Scoala Pathfinder

Determinați presiunea atmosferică în sala de geografie, la primul și ultimul etaj al clădirii școlii. (individual)

Această presiune se numește atmosferică. Cât de mare este?

Trimis de cititorii de pe site-uri de internet

biblioteca de fizica, lectii de fizica, program de fizica, rezumate ale lectiilor de fizica, manuale de fizica, teme gata facute

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, traininguri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole jetoane pentru curioase cheat sheets manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment din manualul elementelor de inovare la lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte planul calendaristic pentru anul instrucțiuni programe de discuții Lecții integrate

Presiunea atmosferică este una dintre cele mai importante caracteristicile climatice influenţând persoana. Contribuie la formarea de cicloni și anticicloni, provoacă dezvoltarea boala cardiovascularaîn oameni. Dovezile că aerul are greutate au fost obținute încă din secolul al XVII-lea, de atunci procesul de studiere a vibrațiilor acestuia a fost unul dintre cele centrale pentru meteorologii.

Ce este atmosfera

Cuvântul „atmosferă” este origine greacă, literalmente este tradus ca „abur” și „minge”. Aceasta este o înveliș gazos în jurul planetei, care se rotește cu ea și formează un singur corp cosmic întreg. Se extinde din scoarța terestră, pătrunzând în hidrosferă și se termină cu exosferă, curgând treptat în spațiul interplanetar.

Atmosfera planetei este cel mai important element al său, oferind posibilitatea vieții pe Pământ. Contine necesar pentru om oxigen, indicatorii meteo depind de acesta. Limitele atmosferei sunt foarte arbitrare. Este general acceptat că ele încep la o distanță de aproximativ 1000 de kilometri de suprafața pământului și apoi, la o distanță de încă 300 de kilometri, trec lin în spațiul interplanetar. Conform teoriilor la care adera NASA, acest înveliș gazos se termină la o altitudine de aproximativ 100 de kilometri.

A apărut ca urmare a erupțiilor vulcanice și a evaporării substanțelor din corpurile cosmice care au căzut pe planetă. Astăzi este format din azot, oxigen, argon și alte gaze.

Istoria descoperirii presiunii atmosferice

Până în secolul al XVII-lea, omenirea nu s-a gândit dacă aerul are masă. De asemenea, nu exista nicio idee despre ce este presiunea atmosferică. Cu toate acestea, când Ducele de Toscana a decis să echipeze celebrele grădini florentine cu fântâni, proiectul său a eșuat lamentabil. Înălțimea coloanei de apă nu depășea 10 metri, ceea ce contrazicea toate ideile despre legile naturii la acea vreme. Aici începe povestea descoperirii presiunii atmosferice.

Studentul lui Galileo, fizicianul și matematicianul italian Evangelista Torricelli, s-a apucat de studiul acestui fenomen. Cu ajutorul experimentelor pe un element mai greu, mercurul, câțiva ani mai târziu a reușit să demonstreze prezența greutății în aer. El a creat mai întâi un vid într-un laborator și a dezvoltat primul barometru. Torricelli și-a imaginat un tub de sticlă umplut cu mercur, în care, sub influența presiunii, a rămas o asemenea cantitate de substanță care ar egaliza presiunea atmosferei. Pentru mercur, înălțimea coloanei a fost de 760 mm. Pentru apă - 10,3 metri, aceasta este exact înălțimea la care s-au ridicat fântânile din grădinile Florenței. El a descoperit pentru omenire ce este presiunea atmosferică și cum afectează aceasta viața umană. în tub a fost numit „Vidul Torricellian” după el.

De ce și în urma căreia se creează presiunea atmosferică

Unul dintre instrumentele cheie ale meteorologiei este studiul mișcării și mișcării maselor de aer. Datorită acestui fapt, vă puteți face o idee despre rezultatul căruia se creează presiunea atmosferică. După ce s-a dovedit că aerul are greutate, a devenit clar că acesta, ca orice alt corp de pe planetă, este afectat de forța gravitației. Aceasta este ceea ce provoacă presiune atunci când atmosfera este sub influența gravitației. Presiunea atmosferică poate fluctua din cauza diferențelor de masă de aer în diferite zone.

Acolo unde este mai mult aer, este mai sus. În spațiul rarefiat se observă o scădere a presiunii atmosferice. Motivul schimbării constă în temperatura sa. Este încălzit nu de la razele Soarelui, ci de la suprafața Pământului. Pe măsură ce se încălzește, aerul devine mai ușor și urcă, în timp ce masele de aer răcit se scufundă, creând o mișcare constantă, continuă.Fiecare dintre aceste fluxuri are o presiune atmosferică diferită, ceea ce provoacă apariția vântului pe suprafața planetei noastre.

Impact asupra vremii

Presiunea atmosferică este unul dintre termenii cheie în meteorologie. Vremea de pe Pământ se formează datorită influenței ciclonilor și anticiclonilor, care se formează sub influența căderilor de presiune din învelișul gazos al planetei. Anticiclonii sunt caracterizați performanta ridicata(până la 800 mmHg și peste) și viteză mică de mișcare, în timp ce ciclonii sunt zone cu rate mai mici și viteză mare. Tornadele, uraganele, tornadele se formează și din cauza schimbărilor bruște ale presiunii atmosferice – în interiorul tornadei, aceasta scade rapid, ajungând la 560 mm de mercur.

Mișcarea aerului duce la modificarea condițiilor meteorologice. Vânturile care apar între zone cu niveluri de presiune diferite depășesc ciclonii și anticiclonii, în urma cărora se creează presiunea atmosferică, care formează anumite condiții meteorologice. Aceste mișcări sunt rareori sistematice și foarte greu de prezis. În zonele în care presiunea atmosferică înaltă și scăzută se ciocnesc, condițiile climatice se schimbă.

Indicatori standard

Media în condiții ideale este considerată a fi de 760 mmHg. Nivelul de presiune se modifica cu altitudinea: in zonele joase sau sub nivelul marii presiunea va fi mai mare, la o altitudine la care aerul este rarefiat, dimpotriva, indicatorii acestuia scad cu 1 mm de mercur cu fiecare kilometru.

Presiune atmosferică redusă

Acesta scade odată cu creșterea altitudinii datorită distanței de la suprafața Pământului. În primul caz, acest proces se explică printr-o scădere a impactului forțelor gravitaționale.

Încălzindu-se de pe Pământ, gazele care alcătuiesc aerul se extind, masa lor devine mai ușoară și se ridică la altele mai înalte.Mișcarea are loc până când masele de aer vecine sunt mai puțin dense, apoi aerul se răspândește în lateral, iar presiunea. egalizează.

Tropicele sunt considerate zone tradiționale cu presiune atmosferică mai scăzută. În teritoriile ecuatoriale se observă întotdeauna presiune scăzută. Cu toate acestea, zonele cu un indice crescut și scăzut sunt distribuite inegal pe Pământ: la aceeași latitudine geografică, pot exista zone cu niveluri diferite.

Creșterea presiunii atmosferice

Cel mai nivel inalt pe Pământ se observă la Polul Sud și Nord. Acest lucru se datorează faptului că aerul de deasupra suprafeței reci devine rece și dens, masa acestuia crește, prin urmare, este mai puternic atras de suprafață de gravitație. Coboară, iar spațiul de deasupra lui este umplut cu mase de aer mai calde, în urma cărora se creează presiunea atmosferică cu un nivel crescut.

Impact asupra unei persoane

Indicatorii normali, caracteristici zonei în care locuiește o persoană, nu ar trebui să aibă niciun efect asupra bunăstării sale. În același timp, presiunea atmosferică și viața de pe Pământ sunt indisolubil legate. Schimbarea sa - creșterea sau scăderea - poate provoca dezvoltarea bolilor cardiovasculare la persoanele cu crescut tensiune arteriala. O persoană poate experimenta durere în regiunea inimii, accese de dureri de cap nerezonabile și performanță redusă.

Pentru persoanele care suferă de boli tractului respirator, anticiclonii pot deveni periculoși, aducând presiune crescută. Aerul coboară și devine mai dens, crește concentrația de substanțe nocive.

În timpul fluctuațiilor presiunii atmosferice, imunitatea scade la oameni, nivelul leucocitelor din sânge, de aceea nu se recomandă încărcarea corpului fizic sau intelectual în astfel de zile.