Atmosfēras Spiediens: Definīcija Un Fakti

{h1}

Atmosfēras spiediens ir spēks, ko virs virsmas ietekmē gaisa svars virs virsmas.

Meteoroloģijas grāmatās Zemes atmosfēra bieži aprakstīta kā milzīgs gaisa okeāns, kurā mēs visi dzīvojam. Diagrammās mūsu mājas planēta ir attēlota kā apkārt, ko ieskauj lieliska atmosfēras jūra, dažu simtu jūdžu augstumā, sadalīta vairākos dažādos slāņos. Un tomēr tā mūsu atmosfēras daļa, kas uztur visu dzīvi, par kuru mēs zinām, patiesībā ir ārkārtīgi plāna un plešas augšup tikai līdz aptuveni 18 000 pēdām - nedaudz vairāk par 3 jūdzēm. Un tā mūsu atmosfēras daļa, kuru faktiski var izmērīt ar zināmu precizitāti, sasniedz aptuveni 40 jūdzes (25 jūdzes). Bez tam gandrīz neiespējami sniegt precīzu atbildi par to, kur galu galā atmosfēra beidzas; kaut kur no 200 līdz 300 jūdzēm nāk nenoteikts reģions, kur gaiss pakāpeniski retinās un galu galā saplūst telpas vakuumā.

Tātad gaiss, kas ieskauj mūsu atmosfēru, galu galā nav tik milzīgs. Kā tik daiļrunīgi izteicies vēlā Ērika Sloane, laikapstākļu iecienītā autoritāte, tā: "Zeme nepakaras gaisa jūrā - tā karājas kosmosa jūrā, un uz tās virsmas ir ārkārtīgi plāns gāzes pārklājums."

Un šī gāze ir mūsu atmosfēra.

Gaisam ir svars

Ja kāds cilvēks kāptu augstā kalnā, piemēram, Mauna Kea Havaju salā, kur virsotne sasniedz 13 796 pēdas (4 206 metrus), liela varbūtība ir saslimt ar augstuma slimībām (hipoksija). Pirms pacelšanās virsotnē, apmeklētājiem jāapstājas Informācijas centrā, kas atrodas 9200 pēdu (2,804 m) augstumā, kur viņiem tiek norādīts aklimatizēties augstumā, pirms doties tālāk kalnā. "Nu, protams," jūs varētu teikt: "Galu galā pieejamais skābekļa daudzums tik lielā augstumā ir ievērojami mazāks, salīdzinot ar to, kas atrodas jūras līmenī."

Bet, sniedzot šādu paziņojumu, jūs būtu nepareizi!

Faktiski 21 procents Zemes atmosfēras sastāv no dzīvībai labvēlīga skābekļa (78 procentus veido slāpeklis, bet atlikušos 1 procentus - citas gāzes). Un šo 21 procentu īpatsvars ir gandrīz vienāds jūras līmenī, kā arī augstkalnu augstumā.

Liela atšķirība nav klāt esošā skābekļa daudzums, bet drīzāk blīvums un spiediens.

Bieži izmantojamā gaisa salīdzināšanas ar ūdeni ("gaisa okeāns") ir laba, jo mēs visi burtiski peldam pa gaisu. Tagad attēls: Augstu plastmasas spaini piepilda līdz malām ar ūdeni. Tagad paņemiet ledu un ieduriet caurumu netālu no kausa augšdaļas. Ūdens lēnām izplūdīs. Tagad paņemiet paņēmienu un izlejiet vēl vienu caurumu netālu no kausa dibena. Kas notiek? Tur lejā strauji strauji izplūdīs ūdens. Iemesls ir spiediena atšķirība. Spiediens, ko rada ūdens svars uz leju netālu no kausa dibena, ir lielāks nekā augšpusē augšpusē, tāpēc ūdens tiek “izspiests” no apakšā esošā cauruma.

Tāpat visa gaisa spiediens virs mūsu galvām ir spēks, kas iespiež gaisu mūsu plaušās un izspiež skābekli no tā un mūsu asinsritē. Tiklīdz šis spiediens samazinās (piemēram, kad mēs nokāpjam augstu kalnu), plaušās nonāk mazāk gaisa, līdz ar to mazāk skābekļa nonāk mūsu asinsritē un rodas hipoksācijas rezultāti; atkal, nevis tāpēc, ka ir samazināts pieejamais skābeklis, bet gan samazināts atmosfēras spiediens.

Augstumi un kritumi

Tātad, kā atmosfēras spiediens ir saistīts ar ikdienas laikapstākļiem? Bez šaubām, jūs esat redzējis laika prognozes, kas tiek rādītas televīzijā; kameras meteoroloģiskais rādītājs, kas norāda uz augsta spiediena un zema spiediena sistēmām. Par ko tas viss notiek?

Būtībā, īsumā, katru dienu saules siltums mainās pa visu Zemi. Nevienlīdzīgas saules sildīšanas dēļ temperatūra visā pasaulē mainās; gaiss pie ekvatora ir daudz siltāks nekā pie poliem. Tātad siltais, gaišais gaiss paceļas un izplatās pret poliem, un aukstāks, smagāks gaiss nogrimst virzienā uz ekvatoru.

Bet mēs dzīvojam uz planētas, kas griežas, tāpēc šis vienkāršais vēja modelis ir izkropļots tādā mērā, ka gaiss ir savīti pa labi no tā kustības virziena ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē. Šodien mēs zinām šo efektu kā Koriolisa spēku, un kā tiešas sekas rodas lielas vēja spirāles, kuras mēs zinām kā augsta un zema spiediena sistēmas.

Piemēram, ziemeļu puslodē gaiss zema spiediena apgabalos spirāles pretēji pulksteņrādītāja virzienam un iekšu - viesuļvētras ir Koriolisa mehānismi, kas cirkulē gaisā pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Turpretī augstspiediena sistēmās gaisa spirāles notiek pulksteņrādītāja virzienā un uz āru no centra. Dienvidu puslodē gaisa spirāles virziens ir pretējs.

Tad kāpēc mēs parasti augstu spiedienu saista ar godīgiem laikapstākļiem un zemu spiedienu ar nemierīgajiem laikapstākļiem?

Augstspiediena sistēmas ir "blīvuma kupoli", kas nospiež, savukārt zema spiediena sistēmas ir līdzīgas "atmosfēras ielejām", kur gaisa blīvums ir mazāks. Tā kā vēsais gaiss, salīdzinot ar silto gaisu, nespēj noturēt ūdens tvaikus, gaisa atdzišana rada mākoņus un nokrišņus.

Tātad, palielinot gaisa spiedienu, temperatūra paaugstinās; zem šiem augstspiediena kupoliem gaisam ir tendence nogrimt (sauktu par "pazeminājumu") atmosfēras zemākajos līmeņos, kur temperatūra ir siltāka un tajā var būt vairāk ūdens tvaiku. Pilēm, kas varētu izraisīt mākoņu veidošanos, vajadzētu iztvaikot. Gala rezultāts parasti ir skaidrāka un sausāka vide.

Un otrādi, ja mēs pazeminām gaisa spiedienu, gaisam ir tendence paaugstināties atmosfēras līmeņos, kur temperatūra ir aukstāka. Samazinoties ūdens tvaiku aizturēšanas spējai, tvaiki ātri kondensējas un veidosies mākoņi (kas sastāv no neskaitāmiem miljardiem sīku ūdens pilienu vai ļoti lielā augstumā ledus kristāli), un galu galā nokrišņi samazināsies. Protams, mēs nevarējām prognozēt augsta un zema spiediena zonas, neizmantojot kaut kādu ierīci atmosfēras spiediena mērīšanai.

Ievadiet barometru

Atmosfēras spiediens ir spēks uz laukuma vienību, ko ietekmē atmosfēras svars. Lai izmērītu šo svaru, meteorologi izmanto barometru. Tas bija Evangelista Torricelli, itāļu fiziķis un matemātiķis, kurš 1643. gadā pierādīja, ka var nosvērt atmosfēru pret dzīvsudraba kolonnu. Viņš faktiski izmērīja spiedienu, pārvēršot to tieši svarā. Torricelli projektētais instruments bija pats pirmais barometrs. Stikla caurules atvērto galu ievieto atvērtā dzīvsudraba traukā. Atmosfēras spiediens piespiež dzīvsudrabu pacelties caurulē. Jūras līmenī dzīvsudraba kolonna pacelsies (vidēji) līdz 29,92 collu vai 760 milimetru augstumam.

Kāpēc neizmantot ūdeni dzīvsudraba vietā? Iemesls ir tāds, ka jūras līmenī ūdens stabs būtu aptuveni 34 pēdas augsts! No otras puses, dzīvsudrabs ir 14 reizes blīvāks par ūdeni un ir vissmagākā pieejamā viela, kas parastās temperatūrās paliek šķidrums. Tas ļauj instrumentam būt vieglāk pārvaldāmam.

Kā NELIETOT barometru

Pašlaik jums varētu būt barometrs, kas karājas pie jūsu mājas vai biroja sienas, taču, visticamāk, tā nav dzīvsudraba caurule, bet drīzāk skala ar bultiņu, kas norāda uz pašreizējo barometriskā spiediena rādījumu. Šādu instrumentu sauc par aneroīdu barometru, kas sastāv no daļēji evakuētas metāla šūnas, kas izplešas un saraujas ar mainīgu spiedienu, un ir piestiprināts pie sakabes mehānisma, kas virza indikatoru (bultiņu) pa skalu, kas graduēta spiediena vienībās, collas vai milibāri.

Parasti uz indikatora skalas jūs redzēsit arī tādus vārdus kā "saulains", "sauss", "neaptraipīts" un "vētrains". Domājams, kad bultiņa norāda uz šiem vārdiem, tā, domājams, ir norāde uz gaidāmo laika apstākļu priekšā. Piemēram, "saulains" parasti ir atrodams augstā barometriskā spiediena diapazonā - 30,2 vai 30,3 collas. "Vētrains", no otras puses, būtu atrodams zemā barometriskā spiediena diapazonā - 29,2 vai zemāks, iespējams, pat ja tas ir zemāks par 29 collām.

Tas viss šķiet loģiski, izņemot visu samērā vienkāršoto. Piemēram, var būt reizes, kad bultiņa norāda uz "saulains", un debesis tā vietā ir pilnīgi apmācies. Citos gadījumos bultiņa liecinās par “vētrainu”, un tomēr tas, ko jūs varētu redzēt, ir saules spīdums, kas sajaukts ar zilām debesīm un ātri kustīgiem, uzpūtīgiem mākoņiem.

Kā pareizi lietot barometru

Tāpēc līdz ar melno indikatora bultiņu jāpievērš uzmanība arī citai bultiņai (parasti zelta), kuru var manuāli pielāgot jebkurai skalas daļai. Pārbaudot savu barometru, vispirms viegli piesitiet barometra priekšpusei, lai noņemtu jebkādu iekšējo berzi, un pēc tam zelta bultu pielīdziniet melnajai. Pēc tam dažas stundas vēlāk pārbaudiet, kā melnā bultiņa ir mainījusies attiecībā pret zeltu. Vai spiediens palielinās vai pazeminās? Ja tas krīt, vai tas notiek tik strauji (iespējams, nomet vairākas collas desmitdaļas)? Ja tā, tuvojas vētra. Ja vētra ir tikko pagājusi garām un debesis ir notīrījušās, barometrs joprojām var norādīt uz "vētrainu" laikapstākļu, bet, ja jūs būtu iestatījis zelta bultu pirms dažām stundām, jūs gandrīz noteikti redzētu, ka spiediens tagad strauji palielinās, kas liek domāt ka - neraugoties uz norādēm uz cietsirdību -, ir iestājies godīgs laiks.

Jūsu prognozi var uzlabot vēl vairāk, apvienojot savu reģistrēto mainīgo barometrisko spiedienu ar mainīgo vēju virzienu. Kā mēs jau uzzinājām, gaiss cirkulē pulksteņrādītāja virzienā ap augstspiediena sistēmām un pretēji pulksteņrādītāja virzienam ap zema spiediena sistēmām. Tātad, ja redzat spiediena pieauguma un ziemeļrietumu vēja tendenci, parasti var gaidīt, ka laika apstākļi iegriezīsies pretstatā krītošam barometram un austrumu vai ziemeļaustrumu vējam, kas galu galā varētu radīt mākoņus un nokrišņus.


Video Papildinājums: Alternative Media vs. Mainstream: History, Jobs, Advertising - Radio-TV-Film, University of Texas.




Pētniecība


Vai Jūs Varat Redzēt Skaņas Uzplaukumu?
Vai Jūs Varat Redzēt Skaņas Uzplaukumu?

Ķīnas Kosmosa Stacija Šauri Nokavēta Nolaišanās Pasaulē Lielākajā “Kosmosa Kuģa Kapsētā”
Ķīnas Kosmosa Stacija Šauri Nokavēta Nolaišanās Pasaulē Lielākajā “Kosmosa Kuģa Kapsētā”

Zinātne Ziņas


Aizliegt Cilvēku Augļus Pārtikā, Saka Likumdevējs
Aizliegt Cilvēku Augļus Pārtikā, Saka Likumdevējs

Nāves Zinātne: 10 Pasakas No Kapenes Un Ārpus Tās
Nāves Zinātne: 10 Pasakas No Kapenes Un Ārpus Tās

'Zaudētās' Karavadžo Gleznas, Kuru Vērtība Ir 170 Miljoni Asv Dolāru Un Kas Nopirkta Pirms Izsoles, - Bet Vai Tā Ir Autentiska?
'Zaudētās' Karavadžo Gleznas, Kuru Vērtība Ir 170 Miljoni Asv Dolāru Un Kas Nopirkta Pirms Izsoles, - Bet Vai Tā Ir Autentiska?

Video Uzņemta Milzīga Kvēlojoša Jūras Radība
Video Uzņemta Milzīga Kvēlojoša Jūras Radība

Fotoattēli: Auglība, Olšūnas, Rotaļīgu Kucēnu Raža
Fotoattēli: Auglība, Olšūnas, Rotaļīgu Kucēnu Raža


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com