ecosmak.ru

Atmosfer basıncı 740 mm Hg'dir. Hangi atmosferik basınç normaldir

Dikkat! İçeriklerden site yönetimi sorumlu değildir. metodolojik gelişmeler Federal Devlet Eğitim Standardının geliştirilmesine uyumun yanı sıra.

  • Katılımcı: Vertushkin Ivan Aleksandrovich
  • Başkan: Elena Anatolyevna Vinogradova
Ders: " Atmosfer basıncı"

giriiş

Bugün pencerenin dışında yağmur yağıyor. Yağmurun ardından hava sıcaklığı düştü, nem arttı ve atmosfer basıncı azaldı. Atmosfer basıncı, hava ve iklimin durumunu belirleyen ana faktörlerden biridir, bu nedenle hava tahminlerinde atmosferik basınç bilgisi gereklidir. Atmosfer basıncını ölçebilme yeteneği büyük pratik öneme sahiptir. Ve özel barometre cihazlarıyla ölçüm yapılabilmektedir. Sıvı barometrelerde hava değiştikçe sıvı sütunu azalır veya artar.

Tıpta atmosferik basınç bilgisi gereklidir. teknolojik süreçler, insan yaşamı ve tüm canlı organizmalar. Atmosfer basıncındaki değişiklikler ile hava koşullarındaki değişiklikler arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Atmosfer basıncındaki artış veya azalma, hava değişikliklerinin bir işareti olabilir ve kişinin refahını etkileyebilir.

Birbiriyle ilişkili üç fiziksel olgunun tanımı Gündelik Yaşam:

  • Hava ve atmosfer basıncı arasındaki ilişki.
  • Atmosfer basıncını ölçen aletlerin çalışmasının altında yatan olaylar.

İşin alaka düzeyi

Seçilen konunun önemi, insanların hayvan davranışlarını gözlemlemeleri sayesinde her zaman hava değişikliklerini tahmin edebilmesidir. doğal afetler, insan kayıplarını önleyin.

Atmosfer basıncının vücudumuz üzerindeki etkisi kaçınılmazdır, atmosferik basınçtaki ani değişiklikler kişinin refahını etkiler ve özellikle hava durumuna bağımlı insanlar acı çeker. Elbette atmosferik basıncın insan sağlığı üzerindeki etkisini azaltamayız ama kendi vücudumuza yardımcı olabiliriz. Atmosfer basıncını ölçebilme becerisi, halk işaretleri, ev yapımı cihazların kullanımı.

Çalışmanın amacı: Atmosfer basıncının insanın günlük yaşamında nasıl bir rol oynadığını öğrenin.

Görevler:

  • Atmosfer basıncı ölçümünün geçmişini inceleyin.
  • Hava durumu ile atmosferik basınç arasında bir bağlantı olup olmadığını belirleyin.
  • Atmosfer basıncını ölçmek için insan tarafından yapılmış alet türlerini inceleyin.
  • Atmosfer basıncını ölçmek için kullanılan aletlerin çalışmasının altında yatan fiziksel olayları inceleyin.
  • Sıvı barometrelerinde sıvı basıncının sıvı kolonunun yüksekliğine bağlılığı.

Araştırma Yöntemleri

  • Literatür analizi.
  • Alınan bilgilerin özetlenmesi.
  • Gözlemler.

Çalışma alanı: Atmosfer basıncı

Hipotez: atmosfer basıncı var önemli insanlar için .

İşin önemi: Bu çalışmanın materyali derslerde ve derslerde kullanılabilir. müfredat dışı etkinlikler, sınıf arkadaşlarımın, okulumuzun öğrencilerinin, tüm doğa araştırmalarını sevenlerin hayatlarında.

Çalışma planı

I. Teorik kısım (bilgi toplama):

  1. Literatürün gözden geçirilmesi ve analizi.
  2. İnternet kaynakları.

II. Pratik kısım:

  • gözlemler;
  • hava durumu bilgilerinin toplanması.

III. Son bölüm:

  1. Sonuçlar.
  2. İşin sunumu.

Atmosfer basıncı ölçümünün tarihçesi

Atmosfer adı verilen devasa bir hava okyanusunun dibinde yaşıyoruz. Atmosferde meydana gelen tüm değişikliklerin mutlaka bir insanı, sağlığını, yaşam tarzını etkilemesi gerekir, çünkü... insan doğanın ayrılmaz bir parçasıdır. Hava durumunu belirleyen faktörlerin her biri: atmosferik basınç, sıcaklık, nem, havadaki ozon ve oksijen içeriği, radyoaktivite, manyetik fırtınalar vb. insan refahı ve sağlığı üzerinde doğrudan veya dolaylı etkisi vardır. Atmosfer basıncına odaklanalım.

Atmosfer basıncı- bu, atmosferin içindeki tüm nesneler ve Dünya yüzeyi üzerindeki basıncıdır.

1640 yılında Toskana Büyük Dükü, sarayının terasına bir çeşme inşa etmeye karar verdi ve suyun yakındaki bir gölden bir emme pompası kullanılarak sağlanmasını emretti. Davet edilen Floransalı ustalar bunun imkansız olduğunu, çünkü suyun 32 fitten (10 metreden fazla) yüksekliğe kadar emilmesi gerektiğini söylediler. Suyun neden bu kadar yüksekliğe kadar emilmediğini açıklayamadılar. Dük, büyük İtalyan bilim adamı Galileo Galilei'den bunu çözmesini istedi. Bilim adamı zaten yaşlı ve hasta olmasına ve deneylere katılamamasına rağmen, yine de sorunun çözümünün havanın ağırlığını ve gölün su yüzeyindeki basıncını belirleme alanında yattığını öne sürdü. Galileo'nun öğrencisi Evangelista Torricelli bu sorunu çözme görevini üstlendi. Öğretmeninin hipotezini test etmek için ünlü deneyini gerçekleştirdi. Bir ucu kapatılmış 1 m uzunluğunda bir cam tüp tamamen cıva ile dolduruldu ve tüpün açık ucu sıkıca kapatılarak bu ucuyla cıva dolu bir bardağa çevrildi. Cıvanın bir kısmı tüpten döküldü, bir kısmı kaldı. Cıvanın üzerinde havasız bir boşluk oluştu. Atmosfer kaptaki cıvaya baskı yapar, tüpteki cıva da fincandaki cıvaya baskı yapar, denge oluştuğu için bu basınçlar eşittir. Bir tüpteki cıva basıncını hesaplamak, atmosfer basıncını hesaplamak anlamına gelir. Atmosfer basıncı artar veya azalırsa, tüpteki cıva sütunu da buna göre artar veya azalır. Atmosfer basıncının ölçüm birimi bu şekilde ortaya çıktı - mm. rt. Sanat. – milimetre cıva. Torricelli tüpteki cıva seviyesini gözlemlerken seviyenin değiştiğini fark etti, bu da bunun sabit olmadığı ve hava değişikliklerine bağlı olduğu anlamına geliyordu. Basınç artarsa ​​hava güzel olur: kışın soğuk, yazın sıcak. Basınç keskin bir şekilde düşerse, bu, bulutluluğun ve havanın neme doymasının beklendiği anlamına gelir. Cetvel takılı bir Torricelli tüpü, atmosferik basıncı ölçen ilk alet olan cıva barometresini temsil eder. (Ek 1)

Diğer bilim adamları da barometreler yarattılar: Robert Hooke, Robert Boyle, Emil Marriott. Su barometreleri Fransız bilim adamı Blaise Pascal ve Magdeburg şehrinin Alman belediye başkanı Otto von Guericke tarafından tasarlandı. Böyle bir barometrenin yüksekliği 10 metreden fazlaydı.

Basıncı ölçmek için farklı birimler kullanılır: mm cıva, fiziksel atmosfer ve SI sisteminde - Pascal.

Hava durumu ile atmosferik basınç arasındaki ilişki

Jules Verne'in "On Beş Yaşındaki Kaptan" romanında barometre okumalarının nasıl anlaşılacağının açıklaması ilgimi çekti.

“İyi bir meteorolog olan Yüzbaşı Gül, ona barometre okumalarını anlamayı öğretti. Sizlere bu harika cihazın nasıl kullanılacağını kısaca anlatacağız.

  1. Uzun süren güzel havaların ardından barometre keskin ve sürekli düşmeye başladığında, bu kesin bir yağmur işaretidir. Ancak eğer güzel havaçok uzun süre durduğunda, cıva sütunu iki veya üç gün düşebilir ve ancak bundan sonra atmosferde gözle görülür herhangi bir değişiklik meydana gelecektir. Bu gibi durumlarda, cıva düşüşünün başlangıcı ile yağmurların başlangıcı arasında ne kadar zaman geçerse, yağışlı hava da o kadar uzun süre devam edecektir.
  2. Aksine, uzun süreli yağmur sırasında barometre yavaş ama sürekli olarak yükselmeye başlarsa, iyi havanın başlayacağı güvenle tahmin edilebilir. Ve iyi hava ne kadar uzun süre kalırsa, cıva yükselişinin başlangıcı ile ilk açık gün arasında o kadar fazla zaman geçer.
  3. Her iki durumda da, cıva sütununun yükselişi veya düşüşünden hemen sonra meydana gelen hava değişimi çok kısa bir süre devam eder.
  4. Barometre iki veya üç gün veya daha uzun bir süre yavaş ama sürekli olarak yükseliyorsa, bu, tüm bu günlerde aralıksız yağmur yağıyor olsa bile havanın iyi olduğunu gösterir veya bunun tersi de geçerlidir. Ancak barometre yağmurlu günlerde yavaşça yükseliyorsa ve güzel havalar geldiğinde hemen düşmeye başlıyorsa, güzel hava uzun sürmez ve bunun tersi de geçerlidir.
  5. İlkbahar ve sonbaharda barometrede keskin bir düşüş rüzgarlı havanın habercisidir. Yaz aylarında aşırı sıcaklarda fırtına öngörülüyor. Kışın, özellikle uzun süreli donlardan sonra, cıva sütunundaki hızlı bir düşüş, rüzgar yönünde yaklaşan bir değişikliğin yanı sıra çözülme ve yağmurun da habercisidir. Aksine, uzun süren don olaylarında cıvanın artması kar yağışının habercisidir.
  6. Cıva sütununun seviyesindeki bazen yükselen bazen düşen sık sık dalgalanmalar, hiçbir durumda uzun bir sürenin yaklaştığının işareti olarak değerlendirilmemelidir; kuru veya yağışlı hava dönemi. Yalnızca cıvanın kademeli ve yavaş bir düşüşü veya yükselişi, uzun süreli istikrarlı bir havanın başlangıcının habercisidir.
  7. Uzun bir rüzgar ve yağmur döneminin ardından sonbaharın sonunda barometrenin yükselmeye başlaması, donun başlangıcında kuzey rüzgarının habercisidir.

Bu değerli cihazın okumalarından çıkarılabilecek genel sonuçları burada bulabilirsiniz. Dick Sand, barometrenin tahminlerini mükemmel bir şekilde değerlendirdi ve bunların ne kadar doğru olduğuna birçok kez ikna oldu. Havadaki değişikliklere şaşırmamak için her gün barometresine bakıyordu.”

Hava değişimlerini ve atmosfer basıncını gözlemledim. Ve bu bağımlılığın var olduğuna ikna oldum.

tarih

Sıcaklık,°C

Yağış,

Atmosfer basıncı, mm Hg.

bulutluluk

Çoğunlukla bulutlu

Çoğunlukla bulutlu

Çoğunlukla bulutlu

Çoğunlukla bulutlu

Çoğunlukla bulutlu

Çoğunlukla bulutlu

Çoğunlukla bulutlu

Atmosfer basıncını ölçmek için aletler

Bilimsel ve günlük amaçlar için atmosfer basıncını ölçebilmeniz gerekir. Bunun için özel cihazlar var - barometreler. Normal atmosfer basıncı, deniz seviyesinde 15°C sıcaklıktaki basınçtır. 760 mm Hg'ye eşittir. Sanat. Yükseklik 12 metre değiştiğinde atmosfer basıncının 1 mmHg değiştiğini biliyoruz. Sanat. Ayrıca rakım arttıkça atmosferik basınç azalır, rakım azaldıkça artar.

Modern barometre sıvısız hale getirildi. Buna aneroid barometre denir. Metal barometreler daha az doğruluğa sahiptir ancak o kadar hantal veya kırılgan değildir.

- çok hassas bir cihaz. Örneğin dokuz katlı bir binanın en üst katına çıktığımızda, farklı yüksekliklerdeki atmosfer basıncındaki farklılıklar nedeniyle atmosfer basıncında 2-3 mmHg kadar bir azalma bulacağız. Sanat.


Bir uçağın uçuş yüksekliğini belirlemek için bir barometre kullanılabilir. Bu barometreye barometrik altimetre denir veya altimetre. Pascal'ın deneyi fikri altimetrenin tasarımının temelini oluşturdu. Atmosfer basıncındaki değişikliklere göre deniz seviyesinden yüksekliği belirler.

Meteorolojide hava durumunu gözlemlerken, belirli bir süre boyunca atmosfer basıncındaki dalgalanmaların kaydedilmesi gerekiyorsa, bir kayıt cihazı kullanırlar - barograf.


(Fırtına Camı) (fırtına camı, Hollandaca. fırtına- "fırtına" ve bardak- “cam”), içinde kafur, amonyak ve potasyum nitratın belirli oranlarda çözündüğü bir alkol çözeltisiyle doldurulmuş bir cam şişe veya ampulden oluşan kimyasal veya kristal bir barometredir.


Çalışmalarım sırasında bu kimyasal barometreyi aktif olarak kullandım. deniz yolculuğu Barometrenin davranışını dikkatlice tanımlayan İngiliz hidrograf ve meteorolog Koramiral Robert Fitzroy, bugün hala kullanılan bir tanımdır. Bu nedenle fırtına camına "Fitzroy Barometresi" de denir. 1831-36 yılları arasında Fitzroy, Charles Darwin'in de dahil olduğu HMS Beagle'daki oşinografik keşif gezisine liderlik etti.

Barometre şu şekilde çalışır. Şişe hava geçirmez şekilde kapatılmıştır, ancak yine de içinde sürekli olarak kristallerin doğuşu ve kaybolması meydana gelir. Yaklaşan hava değişikliklerine bağlı olarak sıvıda kristaller oluşur çeşitli şekiller. Fırtına Camı o kadar hassas ki ani hava değişikliklerini 10 dakika önceden tahmin edebiliyor. Çalışma prensibi hiçbir zaman tam bir bilimsel açıklama alamadı. Barometre, özellikle betonarme evlerde pencere yakınına yerleştirildiğinde daha iyi çalışır; bu durumda muhtemelen barometre o kadar korumalı değildir.


Baroskop- Atmosfer basıncındaki değişiklikleri izlemeye yönelik bir cihaz. Kendi ellerinizle bir baroskop yapabilirsiniz. Baroskop yapmak için aşağıdaki ekipman gereklidir: 0,5 litre hacimli bir cam kavanoz.


  1. Balondan bir film parçası.
  2. Kauçuk halka.
  3. Hafif saman oku.
  4. Oku sabitlemek için tel.
  5. Dikey ölçek.
  6. Cihaz gövdesi.

Sıvı barometrelerinde sıvı basıncının sıvı kolonunun yüksekliğine bağımlılığı

Sıvı barometrelerinde atmosferik basınç değiştiğinde sıvı kolonunun (su veya cıva) yüksekliği değişir: basınç azaldığında azalır, basınç arttığında artar. Bu, sıvı kolonunun yüksekliğinin atmosfer basıncına bağlı olduğu anlamına gelir. Ancak sıvının kendisi kabın tabanına ve duvarlarına baskı yapar.

Fransız bilim adamı B. Pascal, 17. yüzyılın ortalarında deneysel olarak Pascal yasası adı verilen bir yasa oluşturdu:

Bir sıvı veya gazdaki basınç her yöne eşit olarak iletilir ve etki ettiği alanın yönüne bağlı değildir.

Pascal yasasını açıklamak için, şekilde bir sıvıya batırılmış küçük bir dikdörtgen prizma gösterilmektedir. Prizma malzemesinin yoğunluğunun sıvının yoğunluğuna eşit olduğunu varsayarsak, prizmanın sıvı içinde kayıtsız bir denge durumunda olması gerekir. Bu, prizmanın kenarına etki eden basınç kuvvetlerinin dengelenmesi gerektiği anlamına gelir. Bu yalnızca basınçlar, yani her yüzün birim yüzey alanı başına etki eden kuvvetler aynı olduğunda gerçekleşir: P 1 = P 2 = P 3 = P.


Sıvının kabın tabanına veya yan duvarlarına uyguladığı basınç, sıvı kolonunun yüksekliğine bağlıdır. Yüksekliği silindirik bir kabın tabanındaki basınç kuvveti H ve taban alanı S bir sıvı sütununun ağırlığına eşit mg, Nerede M = ρ ghS kaptaki sıvının kütlesi, ρ sıvının yoğunluğudur. Bu nedenle p = ρ ghS / S

Derinlikte aynı basınç H Pascal kanununa göre sıvı aynı zamanda kabın yan duvarlarına da etki eder. Sıvı kolon basıncı ρ gh isminde hidrostatik basınç.

Hayatta karşılaştığımız birçok cihaz sıvı ve gaz basıncı yasalarını kullanır: iletişim kapları, su temini, hidrolik pres, savaklar, çeşmeler, artezyen kuyusu vb.

Çözüm

Olası hava değişikliklerini daha iyi tahmin etmek için atmosfer basıncı ölçülür. Basınç değişiklikleri ile hava değişiklikleri arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Atmosfer basıncındaki belirli bir olasılıkla artış veya azalma, hava değişikliklerinin bir işareti olarak hizmet edebilir. Bilmeniz gerekenler: Basınç düşerse bulutlu, yağışlı hava bekleniyor, ancak yükselirse kuru hava bekleniyor, kışın soğuk hava bekleniyor. Basınç çok keskin bir şekilde düşerse, ciddi kötü hava koşulları mümkündür: fırtına, şiddetli fırtına veya fırtına.

Eski zamanlarda bile doktorlar havanın insan vücudu üzerindeki etkisi hakkında yazıyorlardı. Tibet tıbbında şöyle bir söz vardır: "Yağmurlu zamanlarda ve sert rüzgarlı dönemlerde eklem ağrıları artar." Ünlü simyacı ve hekim Paracelsus şunları kaydetti: "Rüzgarları, şimşekleri ve hava durumunu inceleyen kişi, hastalıkların kökenini bilir."

Bir kişinin rahat edebilmesi için atmosfer basıncının 760 mm'ye eşit olması gerekir. rt. Sanat. Atmosfer basıncı bir yönde 10 mm bile saparsa kişi kendini rahatsız hisseder ve bu onun sağlığını etkileyebilir. Atmosfer basıncındaki değişiklikler - artış (sıkıştırma) ve özellikle normale düşmesi (dekompresyon) döneminde olumsuz olaylar gözlenir. Basınçtaki değişim ne kadar yavaş olursa, insan vücudu buna o kadar iyi ve olumsuz sonuçlar olmadan uyum sağlar.

Dünyayı çevreleyen havanın kütlesi vardır ve atmosferin kütlesinin Dünya'nın kütlesinden yaklaşık bir milyon kat daha az olmasına rağmen (atmosferin toplam kütlesi 5,2 * 10 21 g ve 1 m3 havadır) sahip olmak yeryüzü Ağırlığı 1.033 kg olan bu hava kütlesi, dünya yüzeyinde bulunan tüm nesnelere baskı uygular. Havanın dünya yüzeyine uyguladığı kuvvete denir atmosferik basınç.

15 ton ağırlığındaki hava sütunu her birimizin üzerine baskı yapar, bu basınç tüm canlıları ezebilir. Neden hissetmiyoruz? Bu, vücudumuzdaki basıncın atmosfer basıncına eşit olmasıyla açıklanmaktadır.

Bu sayede iç ve dış baskılar dengelenir.

Barometre

Atmosfer basıncı milimetre cıva (mmHg) cinsinden ölçülür. Bunu belirlemek için özel bir cihaz kullanıyorlar - bir barometre (Yunan barosundan - ağırlık, ağırlık ve metreo - ölçüyorum). Cıva ve sıvı içermeyen barometreler vardır.

Sıvısız barometrelere denir aneroid barometreler(Yunanca a - negatif parçacık, nerys - su, yani sıvının yardımı olmadan hareket eden) (Şekil 1).

Pirinç. 1. Aneroid barometre: 1 — metal kutu; 2 - bahar; 3 - iletim mekanizması; 4 - işaretçi oku; 5 - ölçek

Normal atmosfer basıncı

Normal atmosferik basınç, geleneksel olarak deniz seviyesinde 45° enlemde ve 0°C sıcaklıktaki hava basıncı olarak alınır. Bu durumda atmosfer, dünya yüzeyinin her 1 cm2'sine 1.033 kg'lık bir kuvvetle baskı yapar ve bu havanın kütlesi, 760 mm yüksekliğindeki bir cıva sütunu tarafından dengelenir.

Torricelli deneyimi

760 mm değeri ilk kez 1644'te elde edildi. Evangelista Torricelli(1608-1647) ve Vincenzo Viviani(1622-1703) - parlak İtalyan bilim adamı Galileo Galilei'nin öğrencileri.

E. Torricelli, bir ucunda bölmeler bulunan uzun bir cam tüpü kapattı, içini cıva ile doldurdu ve bir cıva kabına indirdi (Torricelli tüpü adı verilen ilk cıva barometresi bu şekilde icat edildi). Cıvanın bir kısmının bardağa dökülmesiyle tüpteki cıva seviyesi düştü ve 760 milimetreye yerleşti. Cıva sütununun üzerinde oluşan boşluk adı verildi. Torricelli'nin boşluğu(İncir. 2).

E. Torricelli, fincandaki cıvanın yüzeyindeki atmosferik basıncın, tüpteki cıva sütununun ağırlığıyla dengelendiğine inanıyordu. Bu sütunun deniz seviyesinden yüksekliği 760 mm Hg'dir. Sanat.

Pirinç. 2. Torricelli deneyimi

1 Pa = 10-5 bar; 1 bar = 0,98 atm.

Yüksek ve düşük atmosfer basıncı

Gezegenimizdeki hava basıncı büyük ölçüde değişebilir. Hava basıncı 760 mm Hg'den fazla ise. Sanat, o zaman kabul edilir yükseltilmiş, az - azaltılmış.

Yukarıya doğru yükseldikçe hava daha da seyrekleştiğinden atmosfer basıncı düşer (troposferde her 10,5 m'lik yükselişte ortalama 1 mm). Bu nedenle, deniz seviyesinden farklı rakımlarda bulunan bölgeler için atmosfer basıncının ortalama değeri farklı olacaktır. Örneğin, Moskova deniz seviyesinden 120 m yükseklikte yer aldığından ortalama atmosfer basıncı 748 mm Hg'dir. Sanat.

Atmosfer basıncı gün boyunca iki kez (sabah ve akşam) yükselir ve iki kez (öğleden sonra ve gece yarısından sonra) düşer. Bu değişiklikler havanın değişimi ve hareketinden kaynaklanmaktadır. Kıtalarda yıl boyunca maksimum basınç, havanın aşırı soğuduğu ve sıkıştığı kış aylarında, minimum basınç ise yaz aylarında görülür.

Atmosfer basıncının dünya yüzeyi üzerindeki dağılımı belirgin bir bölgesel karaktere sahiptir. Bunun nedeni, dünya yüzeyinin dengesiz ısınması ve dolayısıyla basınçtaki değişikliklerdir.

Açık küre Düşük atmosferik basıncın (minima) baskın olduğu üç bant ve yüksek atmosferik basıncın (maksimum) baskın olduğu dört bölge ayırt edilir.

Ekvator enlemlerinde Dünya yüzeyi büyük ölçüde ısınır. Isınan hava genişler, hafifler ve dolayısıyla yükselir. Sonuç olarak, ekvatora yakın dünya yüzeyinin yakınında düşük atmosferik basınç oluşur.

Kutuplarda düşük sıcaklıkların etkisiyle hava ağırlaşır ve çöker. Bu nedenle kutuplarda atmosfer basıncı enlemlere göre 60-65° artar.

Atmosferin yüksek katmanlarında ise tam tersine, sıcak bölgelerde basınç yüksektir (her ne kadar Dünya yüzeyinden daha düşük olsa da), soğuk bölgelerde ise düşüktür.

Atmosfer basıncının dağılımının genel diyagramı aşağıdaki gibidir (Şekil 3): ekvator boyunca bir kayış vardır alçak basınç; her iki yarıkürenin 30-40° enleminde - yüksek basınç kuşakları; 60-70° enlem - alçak basınç bölgeleri; kutup bölgelerinde yüksek basınç alanları vardır.

Bunun bir sonucu olarak ılıman enlemlerde Kuzey yarımküre Kışın kıtalar üzerindeki atmosfer basıncı büyük ölçüde artar ve alçak basınç kuşağı kesintiye uğrar. Kapalı alanlar olarak yalnızca okyanusların üzerinde varlığını sürdürür düşük kan basıncı— İzlanda ve Aleut minimumları. Aksine, kıtalar üzerinde kış maksimumları oluşur: Asya ve Kuzey Amerika.

Pirinç. 3. Atmosfer basıncı dağılımının genel diyagramı

Yaz aylarında, Kuzey Yarımküre'nin ılıman enlemlerinde, düşük atmosferik basınç kuşağı restore edilir. Asya üzerinde tropikal enlemlerde (Asya Alçak) merkezlenen devasa bir düşük atmosferik basınç alanı oluşur.

Tropikal enlemlerde kıtalar her zaman okyanuslardan daha sıcaktır ve üzerlerindeki basınç daha düşüktür. Bu nedenle, yıl boyunca okyanuslarda maksimumlar vardır: Kuzey Atlantik (Azorlar), Kuzey Pasifik, Güney Atlantik, Güney Pasifik ve Güney Hindistan.

Açık olan hatlar iklim haritası Aynı atmosfer basıncına sahip bağlantı noktalarına denir izobarlar(Yunanca izoslardan - eşit ve baros - ağırlık, ağırlık).

İzobarlar birbirine ne kadar yakınsa, mesafe boyunca atmosfer basıncı o kadar hızlı değişir. Birim mesafeye (100 km) düşen atmosfer basıncındaki değişim miktarına ne ad verilir? basınç gradyanı.

Dünya yüzeyine yakın atmosferik basınç kuşaklarının oluşumu, güneş ısısının eşit olmayan dağılımından ve Dünyanın dönüşünden etkilenir. Yılın zamanına bağlı olarak, Dünya'nın her iki yarım küresi Güneş tarafından farklı şekilde ısıtılır. Bu, atmosferik basınç kuşaklarının bir miktar hareket etmesine neden olur: yazın - kuzeye, kışın - güneye.

Okulda doğa tarihi ve coğrafya derslerinde atmosferik basıncın ne olduğu öğretiliyor. Bu bilgiyi öğreniriz ve onu asla kullanamayacağımıza haklı olarak inanarak güvenle kafamızdan atarız.

Ancak yıllar sonra stres ve çevre koşulları çevreüzerimizde yeterli etkiye sahip olacaktır. Ve "coğrafi bağımlılık" kavramı artık saçma görünmeyecek çünkü basınç artıyor ve baş ağrısı hayatı zehirlemeye başlayacak. Şu anda yeni koşullara uyum sağlamak için örneğin Moskova'nın nasıl olduğunu hatırlamanız gerekecek. Ve hayatına devam et.

Okul temelleri

Gezegenimizi saran atmosfer, ne yazık ki, kelimenin tam anlamıyla canlı ve cansız tüm varlıklar üzerinde baskı oluşturmaktadır. Bu olguyu tanımlayan bir terim var: atmosferik basınç. Bu, alana etki eden hava sütununun kuvvetidir. SI sisteminde santimetre kare başına kilogramdan bahsediyoruz. Normal atmosferik basınç (Moskova için en uygun göstergeler uzun zamandır bilinmektedir) insan vücudunu 1.033 kg ağırlığındaki bir ağırlıkla aynı kuvvetle etkiler. Fakat çoğumuz bunu fark etmiyoruz. Vücut sıvılarında tüm hoş olmayan hisleri etkisiz hale getirmeye yetecek kadar gaz çözünmüştür.

Atmosfer basıncı standartları farklı bölgelerde farklılık gösterir. Ancak 760 mmHg ideal kabul ediliyor. Sanat. Bilim adamlarının havanın ağırlığı olduğunu kanıtladığı bir dönemde, cıva ile yapılan deneyler en aydınlatıcı deneylerden biri oldu. Cıva barometreleri basıncı belirlemek için en yaygın kullanılan cihazlardır. Bahsedilen 760 mm Hg'nin geçerli olduğu ideal koşulların da geçerli olduğu unutulmamalıdır. Art., sıcaklığı 0°C ve 45. paraleldir.

İÇİNDE uluslararası sistem Pascal cinsinden basıncı tanımlamak için birimler kullanılır. Ancak bizim için cıva sütunu dalgalanmalarının kullanımı daha tanıdık ve anlaşılır.

Rölyef özellikleri

Elbette atmosferik basıncın değerini birçok faktör etkiler. Bunlardan en önemlisi rahatlık ve yakınlıktır. manyetik kutuplar gezegenler. Moskova'daki atmosferik basınç normu, St. Petersburg'daki göstergelerden temel olarak farklıdır; ve dağlardaki uzak bir köyün sakinleri için bu rakam tamamen anormal görünebilir. Zaten deniz seviyesinden 1 km yüksekte 734 mm Hg'ye karşılık geliyor. Sanat.

Daha önce de belirtildiği gibi, Dünya'nın kutupları bölgesinde basınç değişikliklerinin genliği, Dünya'nın kutup bölgelerinde olduğundan çok daha yüksektir. ekvator bölgesi. Gün içinde bile atmosfer basıncı biraz değişir. Ancak önemsiz bir şekilde, yalnızca 1-2 mm kadar. Bunun nedeni gündüz ve gece sıcaklıkları arasındaki farktır. Geceleri hava genellikle daha soğuktur, bu da basıncın daha yüksek olduğu anlamına gelir.

Basınç ve adam

Bir kişi için özünde atmosferik basıncın ne olduğu önemli değildir: normal, düşük veya yüksek. Bunlar çok şartlı tanımlar. İnsanlar her şeye alışma ve uyum sağlama eğilimindedir. Atmosfer basıncındaki değişikliklerin dinamiği ve büyüklüğü çok daha önemlidir. BDT ülkelerinin topraklarında, özellikle Rusya'da oldukça fazla bölge var, çoğu zaman yerel sakinler bunu bilmiyor bile.

Örneğin Moskova'daki atmosferik basınç normu değişken bir değer olarak düşünülebilir. Sonuçta, her gökdelen bir tür dağdır ve ne kadar yükseğe ve hızlı yukarı çıkarsanız (veya aşağı inerseniz), fark o kadar belirgin olacaktır. Bazı insanlar yüksek hızlı bir asansöre binerken bayılabilirler.

Adaptasyon

Doktorlar neredeyse oybirliğiyle "hangi atmosferik basıncın normal kabul edildiği" sorusunun (Moskova veya gezegendeki herhangi bir yerleşim bölgesi önemli değil) kendi içinde yanlış olduğu konusunda hemfikir. Vücudumuz deniz seviyesinin altındaki ve üstündeki hayata mükemmel bir şekilde uyum sağlar. Ve eğer baskı kişi üzerinde zararlı bir etki yaratmıyorsa, o bölge için normal kabul edilebilir. Doktorlar, Moskova ve diğer büyük şehirlerdeki normal atmosfer basıncının 750 ila 765 mm Hg aralığında olduğunu söylüyor. sütun

Basınç düşüşü tamamen farklı bir konudur. Birkaç saat içinde 5-6 mm yükselirse (düşerse), kişi rahatsızlık ve acı hissetmeye başlar. Bu özellikle kalp için tehlikelidir. Atışı daha sık hale gelir ve nefes alma sıklığındaki bir değişiklik, vücuda oksijen tedarikinin ritminde bir değişikliğe yol açar. Böyle bir durumda en sık görülen rahatsızlıklar zayıflık vb.

Meteor bağımlılığı

Moskova'daki normal atmosfer basıncı, Kuzey'den veya Urallardan gelen bir ziyaretçi için bir kabus gibi görünebilir. Sonuçta, her bölgenin kendi normu ve buna bağlı olarak vücudun kararlı durumuna ilişkin kendi anlayışı vardır. Hayatta kesin basınç göstergelerine odaklanmadığımız için hava tahmincileri her zaman belirli bir bölge için basıncın yüksek mi yoksa düşük mü olduğuna odaklanır.

Sonuçta, herkes ilgili değişiklikleri fark etmedikleri için övünemez. Bu konuda kendini şanslı sayamayan herkesin, baskı değişimleri sırasında duygularını sistematize etmesi ve kabul edilebilir karşı önlemler bulması gerekir. Çoğunlukla bir fincan güçlü kahve veya çay yeterlidir, ancak bazen ilaç şeklinde daha ciddi yardıma ihtiyaç duyulur.

Metropolde baskı

Mega şehirlerin sakinleri hava koşullarına en çok bağımlı olanlardır. Burada kişi daha fazla stres yaşıyor, hayatı daha hızlı yaşıyor ve çevresel bozulma yaşıyor. Bu nedenle Moskova için normal atmosferik basıncın ne olduğunu bilmek hayati önem taşıyor.

Rusya Federasyonu'nun başkenti Orta Rusya Yaylası'nda yer almaktadır, bu da önsel bir alçak basınç bölgesinin olduğu anlamına gelir. Neden? Çok basit: Deniz seviyesinden ne kadar yüksekteyseniz atmosfer basıncı o kadar düşük olur. Örneğin Moskova Nehri kıyısında bu rakam 168 m olacak ve şehirdeki maksimum değer deniz seviyesinden 255 m yükseklikte Teply Stan'da kaydedildi.

Moskovalıların anormal derecede düşük atmosferik basıncı diğer bölgelerin sakinlerine göre çok daha az deneyimleyeceğini varsaymak oldukça mümkündür ve bu elbette onları mutlu etmekten başka bir şey yapamaz. Yine de Moskova'da hangi atmosferik basınç normal kabul ediliyor? Meteorologlar genellikle 748 mm Hg'yi geçmediğini söylüyor. sütun Bunun pek bir anlamı yok çünkü asansöre hızlı bir şekilde binmenin bile kişinin kalbi üzerinde önemli bir etki yaratabileceğini zaten biliyoruz.

Öte yandan Muskovitler, basıncın 745-755 mm Hg arasında dalgalanması durumunda herhangi bir rahatsızlık hissetmezler. Sanat.

Tehlike

Ancak doktorların bakış açısından metropol sakinleri için her şey o kadar iyimser değil. Pek çok uzman, iş merkezlerinin üst katlarında çalışan insanların kendilerini tehlikeye maruz bıraktığına oldukça makul bir şekilde inanıyor. Nitekim alçak basınç bölgesinde yaşamalarının yanı sıra günün neredeyse üçte birini alçak basınç olan yerlerde geçirirler.

Bu gerçeğe bina havalandırma sistemindeki ihlalleri de eklersek kalıcı iş Klimalar kullanıldığında, bu tür ofislerdeki çalışanların en aciz, uykulu ve hasta olduğu ortaya çıkıyor.

Sonuçlar

Aslında unutulmaması gereken birkaç şey var. Öncelikle normal atmosferik basınç için tek bir ideal değer yoktur. Mutlak anlamda önemli ölçüde farklılık gösterebilen bölgesel standartlar vardır. İkincisi, özellikler insan vücudu oldukça yavaş gerçekleşirse basınç değişikliklerini deneyimlemeyi kolaylaştırır. Üçüncüsü, daha fazla sağlıklı görüntü sürdüğümüz hayat ve günlük rutini ne kadar sıklıkla sürdürmeyi başarırsak (aynı saatte kalkmak, uzun süre gece uykusu, temel bir diyeti takip etmek vb.), hava bağımlılığına daha az duyarlı oluruz. Bu onların daha enerjik ve neşeli oldukları anlamına gelir.

Herkes sıvı basıncını hesaplama formülünün şu şekilde olduğunu bilir: p = ρgh, burada p kabın dibindeki sıvının basıncıdır, ρ suyun yoğunluğudur, g 1 kg'a etki eden yerçekimi kuvvetidir, h sıvı sütununun yüksekliğidir.

Ancak bu formülü kullanarak atmosfer basıncını hesaplamak için atmosferin yüksekliğini ve havanın yoğunluğunu bilmemiz gerekir. Atmosferin kesin bir sınırı olmadığı için bu formülü kullanarak atmosfer basıncını hesaplamak mümkün değildir.

Atmosfer basıncı nasıl ölçülür? Toricelli'nin deneyimi

Peki o zaman bunu nasıl ölçebiliriz? Galileo ile çalışan İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli bu konuda bize yardımcı oldu. Bir ucu kapalı, yaklaşık 1 m uzunluğunda bir cam tüp alıp içini cıva ile doldurduğu bir deney yaptı. Borunun diğer ucu tıkalı.

Tüp, tıkalı ucu kabın içine indirilerek açıldı ve bunun sonucunda cıvanın bir kısmı kabın içine döküldü. Cıva sütununun yüksekliği yaklaşık 760 mm idi. Cıva kolonunun üst kısmı ile tüpün ucu arasında havasız bir boşluk vardır.

Ama öyle görünüyor ki Atmosfer basıncının bununla ne ilgisi var? Ama olay şu: Cıva dengedeyken atmosfer cıvanın yüzeyine baskı yapıyor. Bundan, tüpteki cıvanın, kaptaki cıvanın yüzeyi seviyesindeki basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu sonucu çıkar.

Fazla olması durumunda cıva tüpten dışarı akacak, az olması durumunda ise kaptaki cıva tüpün içine akacaktır. bu deneyden atmosfer basıncının tüpteki cıva basıncına eşit olduğu sonucu çıkar (p atm = p cıva).

Şimdi, cıva sütununun yüksekliğini ölçtükten sonra atmosfer basıncını hesaplayabiliriz; bu şuna eşit olacaktır: cıva yoğunluğunun çarpımı yerçekimi kuvveti ile 1 kg çarpı cıva sütununun yüksekliği. Bu atmosferik basınç olacaktır.

Milimetre cıva cinsinden atmosfer basıncı

Torricelli'nin deneyinde atmosfer basıncı ne kadar yüksekse, tüpteki cıva sütunu da o kadar yüksek olduğundan, atmosfer basıncını milimetre cıva (mmHg) cinsinden ölçmek geleneksel hale geldi. Basınç 760 mm Hg ise. Art., o zaman tüpteki cıva sütununun yüksekliği sırasıyla 760 mm'ye eşit olacaktır.

Bildiğimiz basınç birimi pascal (Pa) ile bir paralel çizelim. Yani basınç 1 mmHg'dir. Sanat. eşittir...

p = gρh, p = 9,8 N/kg * 13600 kg/m^3 * 0,001m ≈ 133,3 Pa.

133,3 Pa'ya eşittir; burada 9,8 N/kg, 1 kg'a etki eden yerçekimi kuvvetidir. 13600 kg/m^3, cıvanın yoğunluğudur (ρ), ve 0,001 m, 1 milimetre cıvadır.

Hava durumu raporlarında atmosfer basıncının 1030 hektopaskal (1030 hPa) olduğunu duyabilirsiniz. Bu 760 mmHg ile aynıdır. Sanat. ve normal atmosfer basıncıdır.

Atmosfer basıncının kararsız olduğu ve gün boyunca değiştiği bir sır değil. Çoğu zaman bu, hava değişiklikleri nedeniyle meydana gelir.

Günümüzde hiç kimse bir tüpün içindeki cıva sütununun yüksekliğini cetvelle ölçmüyor. Atmosfer basıncını ölçmek için bir cıva barometresi kullanılır (ölçmek için Yunan barosundan - ağırlık ve metrodan -). En basit cıva barometresi, Torricelli'nin deneyinde kullanılan cıva içeren bir tüpe dikey bir ölçüm ölçeği takılarak elde edilebilir.

Normal atmosferik basınç için, hava basıncının deniz seviyesinde 45 derece enlemde ve 0°C sıcaklıkta alınması gelenekseldir. Bu ideal koşullar altında, hava sütunu her alana 760 mm yüksekliğindeki cıva sütunuyla aynı kuvvetle baskı yapar. Bu rakam normal atmosfer basıncının bir göstergesidir.

Atmosfer basıncı, bölgenin deniz seviyesinden yüksekliğine bağlıdır. Daha yüksek rakımlarda göstergeler idealden farklı olabilir ancak aynı zamanda norm olarak kabul edilecektir.

Farklı bölgelerdeki atmosfer basıncı standartları

Yükseklik arttıkça atmosfer basıncı azalır. Yani beş kilometre yükseklikte basınç göstergeleri aşağıdakilere göre yaklaşık iki kat daha az olacaktır.

Moskova'nın bir tepe üzerindeki konumu nedeniyle buradaki normal basınç seviyesinin 747-748 mm sütun olduğu kabul ediliyor. St.Petersburg'da normal basınç 753-755 mm Hg'dir. Bu fark, Neva'daki şehrin Moskova'dan daha aşağıda yer almasıyla açıklanmaktadır. St.Petersburg'un bazı bölgelerinde ideal 760 mm Hg'lik bir basınç normu bulabilirsiniz. Vladivostok için normal basınç 761 mmHg'dir. Ve Tibet dağlarında – 413 mmHg.

Atmosfer basıncının insanlar üzerindeki etkisi

İnsan her şeye alışıyor. Normal basınç değerleri ideal 760 mmHg ile karşılaştırıldığında düşük olsa da, ancak bu bölge için norm olsa bile, insanlar bunu yapacaktır.

Bir kişinin refahı, atmosferik basınçtaki keskin dalgalanmalardan etkilenir; Üç saat içinde basınçta en az 1 mmHg azalma veya artış

Basınç düştüğünde kişinin kanında oksijen eksikliği meydana gelir, vücut hücrelerinde hipoksi gelişir ve kalp atışı artar. Baş ağrıları ortaya çıkıyor. gelen zorluklar var solunum sistemi. Yetersiz kan akışı nedeniyle kişi eklemlerde ağrı ve parmaklarda uyuşukluk yaşayabilir.

Artan basınç, kanda ve vücudun dokularında aşırı oksijene yol açar. Kan damarlarının tonu artar, bu da spazmlarına yol açar. Bunun sonucunda vücudun kan dolaşımı bozulur. Göz önünde lekeler, baş dönmesi, mide bulantısı şeklinde görme bozuklukları ortaya çıkabilir. Basınçta büyük değerlere keskin bir artış, kulak zarının yırtılmasına neden olabilir.

Yükleniyor...

İlgini çekebilir:

Reklam