АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Атмосферное давление

Читайте также:
  1. Артериальное (верхнее) давление показывает отношение к женскому полу. Венозное (нижнее) давление говорит о вашем отношении к мужскому полу.
  2. Артериальное давление
  3. В технике. Давление света.
  4. В эксперименте производили измерение давления у выносящих сосудах почечного клубочка. Введено вещество, которое снижает это давление. Какое это вещество?
  5. Всякое подавление культуры есть прежде всего подавление народа. И, наоборот, всякое подавление народа есть прежде всего подавление культуры. Это закон.
  6. Давление воздуха в тормозной
  7. ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ
  8. ДАВЛЕНИЕ ПОД ИЗОГНУТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
  9. Давление, страх, угрозы, промывание мозгов, пытки
  10. Избыточное давление при взрыве ВВ
  11. Избыточное давление следует сбрасывать на свечу, используя имеющиеся конденсатосборники, или на свечу, специально установленную на месте работ

Атмосферным давлением называется сила, действующая на единицу горизонтальной поверхности (1см2), вызываемая весом столба воздуха, простирающегося вверх через всю атмосферу.

Основной единицей давления, согласно Международной системе единиц (СИ), служит паскаль, равный ньютону на квадратный метр (н/м2).

 

1Па = н/м2 = 1кг/м×с2.

 

В качестве единиц давления используются также миллибары (мбар), миллиметры ртутного столба (мм рт.ст.) и дюймы. Соотношение единиц давления:

 

1 мбар = 100 н/м2 = 100 Па;

1 мм рт.ст. = 133, 322 Па = 1,333 мбар;

1гПа = 0,75 мм рт.ст.

1 дюйм = 25,4 мм рт.ст.

 

Атмосферное давление в атмосфере непрерывно изменяется. Для характеристики распределения атмосферного давления пользуются понятием барического градиента.

Горизонтальный барический градиент - это величина, характеризующая изменение атмосферного давления в горизонтальном направлении (GP)

 

GP = dP/dS, (2.4.1)

 

где Р – давление у поверхности земли; S – расстояние.

Положительный барический градиент направлен в сторону падения давления по кратчайшему расстоянию. Величина градиента измеряется в миллиметрах или миллибарах на 100 км расстояния (или на 10 меридиана – 111 км).

Одним из важнейших уравнений метеорологии, на основе которого устанавливаются закономерности распределения давления и плотности воздуха по высоте в атмосфере, является уравнение статики атмосферы:

 

dP =- grdH, (2.4.2)

 

где g – ускорение силы тяжести;

r – плотность воздуха.

Следствия из основного уравнения статики следующие:

в атмосфере давление всегда уменьшается с увеличением высоты;

чем выше расположен уровень, тем меньше величина падения давления при подъеме на одну и ту же высоту;

основное уравнение статики позволяет определить величину вертикального градиента давления.

Изменение атмосферного давления с высотой характеризуют вертикальным градиентом давления и барической ступенью.

Барическая ступень (h) представляет собой толщину слоя воздуха, соответствующую вертикальному изменению давления на 1 мм рт.ст. или 1 гПа. Величина барической ступени определяется по формуле:

 

h = 8000 (1 + α t)/ Р, (2.4.3)

 

где Р и t – давление и температура воздуха, соответствующие тому уровню, где определяется барическая ступень.

Из формулы следуют выводы:

чем меньше величина барической ступени, тем быстрее давление падает с высотой;

в теплом воздухе барическая ступень имеет большее значение, чем в холодном;

с высотой величина барической ступени возрастает.

Вблизи земной поверхности при Р = 1013,2 гПа (760 мм рт.ст). и t = 15°С барическая ступень h = 11,1 м/мм рт.ст. или h = 8,2 м/ гПа.

На метеорологических станциях определяется также барическая тенденция. Это величина, характеризующая изменение давления за три часа в определенном пункте. Барическая тенденция положительна, если давление за последние три часа выросло.

Для того, чтобы иметь возможность сравнивать давление в различных пунктах, его приводят к одному уровню уровню моря. Приведение давления к уровню моря можно осуществить с помощью барометрической формулы Лапласа:

 

Н = 18400(1 + α tср) lg P0 / PН, (2.4.4)

 

где Н – высота места;

P0 – давление на нижнем уровне;

PН – давление на высоте Н;

tср – средняя температура слоя воздуха.

Для приведения давления к уровню моря можно использовать также формулу, в которую входит величина барической ступени (в первом приближении):

 

Рпр = Ра ± На/h, (2.4.5)

 

где На – высота аэродрома над уровнем моря (м);

Ра – давление аэродрома;

h – барическая ступень.

Поправка берется со знаком «+», если аэродром расположен выше уровня моря, и со знаком «-», если аэродром находится ниже уровня моря. Давление, приведенное к уровню моря, наносится на карты погоды.

Наглядность распределения атмосферного давления в горизонтальной плоскости достигается с помощью изобар, проведенных на приземных картах погоды. Изобары - это линии, соединяющие пункты с одинаковыми значениями давления. Они являются замкнутыми кривыми, не пересекающимися друг с другом. На приземных картах с помощью изобар получают картину распределения давления воздуха на уровне моря вдоль земной поверхности. Такую картину распределения давления называют барическим полем (рис.6). Основными формами барического поля являются следующие барические системы: циклон, антициклон, ложбина, гребень, седловина.

 

Рис.6. Основные формы барического поля

 

Циклон – область пониженного давления, ограниченная системой замкнутых изобар, с наименьшим давлением в центре. На картах погоды в странах СНГ обозначается буквой «Н», на международных картах – «L».

Антициклон – область повышенного давления, ограниченная системой замкнутых изобар, с наибольшим давлением в центре. На картах погоды в странах СНГ обозначается буквой «В», на международных картах – «Н».

Ложбина – вытянутая область пониженного давления от центра циклона. Ложбина имеет ось, вдоль направления которой, изобары испытывают наибольший излом.

Гребень – вытянутая область повышенного давления от центра антициклона. Вдоль оси гребня изобары испытывают наибольший прогиб.

Седловина – барическое поле, заключенное между двумя крест-накрест расположенными циклонами и антициклонами.

Давление воздуха на уровне моря на земном шаре может изменяться от 1085 мбар (сибирский антициклон) до 880 мбар (тропический циклон).

Распределение давления на высотах определяют с помощью изобарических поверхностей. Изобарическая поверхность – это поверхность равного давления. Изобарические поверхности располагаются одна над другой (с большим давлением –ниже, с меньшим давлением – выше) и непараллельны уровню моря. Над областью тепла изобарические поверхности повышаются, над областью холода понижаются. Эти поверхности располагаются выше над областями с повышенным давлением и ниже над областями, где давление понижено.

Для анализа и оценки метеорологических условий полета используются данные главных (основных или стандартных) изобарических поверхностей (табл.4). Высоты изобарических поверхностей измеряются от уровня моря в единицах геопотенциала. Геопотенциал представляет собой работу, которую надо совершить, чтобы поднять единицу массы от уровня моря до данной высоты. Сила тяжести Р, действующая на единицу массы, равна Р = g 1 = g, а работа Ф, затрачиваемая на поднятие единицы массы на высоту Н, равна:

Ф = g Н (2.4.6)

 

Эту работу называют геопотенциалом. Единицей геопотенциала является геопотенциальный метр (гпм), который отличается от линейнего незначительно, всего на 0,3%, но он характеризует качественную сторону изобарической поверхности.

 

Таблица 4


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)