Alle er fortrolige med atmosfærisk pres, i det mindste takket være fysikundervisning og vejrprognoser. Derudover er nuancerne i effekten af ​​pres på en person af interesse.

Hvad er atmosfærisk tryk?

Atmosfære pres - dette er trykket fra gasskallen på vores planet, atmosfæren, der virker på alle objekter i den såvel som jordoverfladen. Tryk svarer til den kraft, der virker i atmosfæren pr. Enhedsområde.

På enklere vilkår er det den kraft, hvormed luften omkring os virker på jordens og objekternes overflade. Ved at spore ændringer i atmosfæretrykket kan vejrforholdene forudsiges i forbindelse med andre faktorer.

Hvorfor og hvorfor skabes atmosfærisk pres?

Specialister, der studerer Jordens atmosfære og forskellige meteorologiske fænomener, overvåger omhyggeligt, hvordan luftmasserne bevæger sig. Dette er den vigtigste faktor, der påvirker de klimatiske forhold i et bestemt område. Disse observationer gjorde det muligt at forstå, hvorfor atmosfærisk tryk forekommer.

Tyngdekraften er skylden. Gennem mange eksperimenter blev det bevist, at luften på ingen måde er vægtløs. Det består af forskellige gasser, der har en bestemt vægt. Jordens tyngdekraft virker således på luft, hvilket bidrager til dannelsen af ​​tryk.

Interessant fakta: al luften på planeten (eller hele atmosfæren på Jorden) vejer 51 x 10¹⁴ tons

Over hele kloden er luftmassen ikke den samme. I overensstemmelse hermed svinger niveauet for atmosfærisk tryk også. I områder med større luftmasse er der et højere tryk. Hvis der er mindre luft (kaldes det også sjældent i sådanne tilfælde), er trykket lavere.

Hvorfor ændres atmosfærens vægt? Hemmeligheden bag dette fænomen ligger i opvarmning af luftmasser. Faktum er, at luftopvarmning overhovedet ikke forekommer fra sollys, men på grund af jordoverfladen.

Nær den opvarmes luften, og når den bliver lettere, stiger den op. På dette tidspunkt bliver de afkølede vandløb tyngre og lavere. Denne proces er i gang. Hver luftstrøm har sit eget tryk, og dens forskel forårsager vinden.

Hvordan påvirker den atmosfæriske sammensætning trykket?

Atmosfæren inkluderer en enorm mængde gasser. Oftest er det nitrogen og ilt (98%). Der er også kuldioxid, neon, argon osv. Atmosfæren begynder med et afgrænsningslag på 1-2 km tykt og slutter med en eksosfære i en højde på ca. 10.000 km, hvor den glat passerer ind i interplanetarisk rum.

Atmosfære af atmosfæren påvirker trykket på grund af densitet. Hver komponent har sin egen densitet. Jo højere højden, jo tyndere er atmosfærens lag og dens lavere densitet. Følgelig falder trykket.

Måling af atmosfærisk tryk

I det internationale enhedssystem måles atmosfæretrykket i pascaler (Pa). Også i Rusland bruges enheder som bar, millimeter kviksølv og deres derivater. Deres anvendelse skyldes instrumenter, som trykket måles med - kviksølvbarometre. 1 mmHg svarer til ca. 133 Pa.

Barometre findes i to typer:

• væske;
• mekanisk (aneroidbarometer).

Flydende barometre fyldt med kviksølv. Opfindelsen af ​​denne enhed er en fortjeneste af den italienske videnskabsmand Evangelista Torricelli. I 1644 udførte han et eksperiment med en beholder, kviksølv og en kolbe, der faldt ned i en væske med et åbent hul.

Med en ændring i pres steg kviksølvet eller faldt i kolben. Moderne kviksølvbarometre med skalaer betragtes som de mest nøjagtige, men ikke særlig praktiske, så de bruges på meteorologiske stationer.

Mere normalt aneroidbarometre. Udformningen af ​​en sådan enhed giver en metalboks med sjælden luft inde. Når trykket falder, udvides kassen. Med stigende tryk krympes kassen og virker på den fastlagte fjeder. Fjederen driver pilen, der viser trykniveauet på skalaen.

Interessant fakta: Der er en standardtryk enhed (såvel som andre enheder med fysiske mængder). Den primære standard, der viser absolut pres så nøjagtigt som muligt, er i Mendeleev All-Russian Research Institute of Metrology (Skt. Petersborg).

Atmosfærisk tryk for mennesker

Normalt atmosfærisk tryk - Dette er 760 mm Hg eller 101 325 Pa ved en temperatur på 0 ℃ ved havoverfladen (45º breddegrad). Desuden virker atmosfæren på hver kvadratcentimeter af jordoverfladen med en kraft på 1.033 kg. En 760 mm høj kviksølvsøjle afbalancerer massen af ​​denne luftsøjle.

En indikator på 760 mm blev også bestemt af Torricelli under eksperimentet. Han bemærkede også, at når kolben er fyldt med kviksølv, forbliver et tomrum øverst. Efterfølgende blev dette fænomen kaldet "Torricellium tomhed." Derefter vidste videnskabsmanden endnu ikke, at han under sit eksperiment skabte et vakuum - det vil sige et rum fri for stoffer.

Ved et standardtryk på 760 mmHg føler en person sig mest komfortabel. Hvis du tager højde for de forrige data, presser luften på en person med en styrke på ca. 16 ton. Hvorfor føler vi ikke dette pres?

Faktum er, at der også er pres inde i kroppen. Ikke kun mennesker, men også repræsentanter for dyreverdenen har tilpasset sig det atmosfæriske pres. Hvert organ blev dannet og udviklet under påvirkning af en given styrke. Når atmosfæren virker på kroppen, fordeles denne kraft jævnt over hele overfladen. Presset er således afbalanceret, og vi føler det ikke.

Normen for atmosfærisk tryk bør ikke forveksles med den klimatiske norm. Hver region har sine egne standarder for en bestemt tid af året. For eksempel var beboere i Vladivostok heldige, fordi der er det gennemsnitlige årlige atmosfæriske tryk næsten lig med normen - 761 mm Hg.

Og i bygder beliggende i bjergområder (for eksempel i Tibet) er trykket meget lavere - 413 mmHg. Dette skyldes en højde på ca. 5000 m.

Forøg og mindsk i tryk

Når trykket overstiger mærket 760 mm. Hg. Art. Kaldes det forøget, og når indikatoren er mindre end normalt - lav.

Inden for 24 timer forekommer adskillige atmosfæriske trykfald. Om morgenen og om aftenen stiger det, og efter kl. 12 om eftermiddagen og natten - aftager det. Dette sker på grund af det faktum, at lufttemperaturen ændrer sig, og følgelig dens strømme bevæger sig.

Om vinteren observeres det højeste atmosfæriske tryk over fastlandet, fordi luft har en lav temperatur og en høj densitet. Om sommeren observeres den modsatte situation - der er et minimalt pres.

I en mere global skala afhænger trykniveauet også af temperaturen. Jordens overflade varmer forskelligt: ​​planeten har en geoid form (snarere end perfekt rund) og roterer omkring solen. Nogle zoner opvarmes mere, andre mindre. På grund af dette fordeles atmosfæretrykket zonalt over planeten.

Forskere skelner mellem 3 bælter, hvor lavt tryk hersker og 4 bælter med den gældende maksima. Ækvatorzone varmer mest op, så let varm luft stiger op, og der dannes lavt tryk ved overfladen.

Tæt på polerne er det modsatte sandt: kold luft falder, så her er højt tryk bemærket. Hvis du ser på mønsteret for trykfordeling over planetens overflade, vil du bemærke, at remmen til minima og maxima veksler.

Derudover skal du huske om ujævn opvarmning af begge halvkugler på Jorden i løbet af året.Dette fører til en vis forskydning af lav- og højtryksbåndene. Om sommeren bevæger de sig nordpå og om vinteren - sydpå.

Menneskelig indflydelse

Atmosfærisk tryk har en alvorlig effekt på den menneskelige krop. Dette er helt naturligt, hvis vi tager højde for alt det ovenstående med hensyn til den kraft, som luft presser på vores krop og modvirkningen.

Der er et begreb om meteorologisk afhængighed, bekræftet af videnskab og medicin. Meteopater er mennesker, hvis krop reagerer endda på minimale afvigelser fra pres fra normen. De inkluderer også personer med nogle kroniske sygdomme (især hjerte-kar, nervesystem osv.).

Generelt kan den menneskelige krop tilpasse sig ændringer i klimatiske forhold. For eksempel, når du rejser til et land med helt forskellige vejrforhold, kan det tage flere dage at akklimatisere sig.

Væsentlige afvigelser fra normen vil være mærkbar for absolut enhver person. Dette inkluderer både højt og lavt blodtryk.

I det almindelige liv forekommer en stigning i atmosfæretrykket til et kritisk niveau, hvor en persons velbefindende forværres, ikke (med undtagelse af det førnævnte vejrafhængige og kronisk syge). Du kan føle dens virkning, f.eks. Når du dykker til store dybder.

Lavt atmosfærisk tryk er mere farligt. Dens virkning kan let mærkes i stor højde. Der er begrebet højdesyge, hvor mængden af ​​kuldioxid øges. Volumenet af ilt i dette tilfælde falder tværtimod, så vævene i kroppen føler iltesult. Fartøjer reagerer hurtigt på dette og fremkalder en kraftig stigning i trykket i kroppen.

Cyclone

Cyclone - Dette er en enorm masse af luft, der roterer i form af en hvirvel omkring en lodret akse med en diameter på op til flere tusinde kilometer. I midten af ​​denne hvirvel observeres et reduceret tryk.

På den nordlige halvkugle roterer en cyklons atmosfæriske virvel mod uret, på den sydlige halvkugle - med uret. Cykloner forekommer regelmæssigt, da deres dannelse er direkte relateret til Jordens rotation. Der er ingen cykloner i nærheden af ​​ækvator.

Cykloner findes i to typer:

1. Tropisk. Forekommer i tropiske breddegrader, er forskellige i relativt små størrelser. De er imidlertid kendetegnet ved en enorm, ødelæggende vindkraft.
2. Ekstra tropisk. Formet i polære og tempererede breddegrader. Nå flere tusinde kilometer i diameter.

Interessant fakta: I tropiske cykloner observeres ofte ”stormets øje” - dette er et område ca. 20 km i centrum af hvirvlen, hvor der forbliver klart og roligt vejr.

Cyklonens vigtigste karakteristiske træk er den kolossale energi, der manifesterer sig i form af stærk vind, storme, tordenvejr, skaller, nedbør. Kraftige tropiske cykloner får unikke navne eller navne, for eksempel Katrina (2005), Nina (1975), Dorian (2019).

Anticyclone

anticyclone - Dette er ikke kun det modsatte af cyklon. Dette fænomen har en anden forekomstmekanisme. Vind i begge halvkugler bevæger sig i den modsatte retning sammenlignet med cyklonen.

Anticyklonen er et højtryksområde. Hun er kendetegnet ved lukkede isobarer - dette er linjer, der markerer steder med det samme atmosfæriske tryk.

Anticyklonen bringer stabile vejrforhold, der passer til tiden af ​​året. Om sommeren er det roligt, varmt vejr, om vinteren frostigt. Det er kendetegnet ved et lille antal skyer eller deres fuldstændige fravær.

Anticykloner dannes i visse områder. F.eks. Opstår de oftest over store ismasser: i Antarktis, Grønland og Arktis. Findes også i troperne.

Anticykloner har også en fare og ubehagelige konsekvenser. De kan bidrage til brand, langvarige tørke.Med et langt fravær af vind i store byer samles skadelige stoffer og gasser, hvilket er specielt akut for mennesker med luftvejssygdomme.

Interessant fakta: Der er blokerende cykloner, der dannes over et specifikt område og ikke bevæger sig overalt. De passerer dog ikke andre luftmasser. Normalt varer de ikke længere end 5 dage, men regelmæssigt varer anticykloner i den europæiske del af Rusland i cirka en måned. Sidste gang det var i 2015. Resultatet er varme, tørke, skovbrande.

Hvordan ændres atmosfæretrykket med højden? Formeloversigt

Atmosfærisk tryk er direkte afhængig af højden. Jo højere jo lavere tryk og vice versa. Hvis du hæver 12 m over havets overflade, falder kviksølvstangen i barometeret med 1 mm.

Tryk vises ofte i hectopascals i stedet for mmHg. st .: 1 mm = 133,3 Pa = 1, 333 hPa. Forholdet mellem højde og tryk kan vises ved hjælp af en simpel formel:

∆h / ∆P = 12 m / mmHg. st eller ∆h / ∆P = 9 m / hPa,

hvor ∆h er ændringen i højden,
∆P - trykændring.

Når man stiger til 9 meter, falder trykniveauet således med 1 hPa. Denne indikator kaldes barisk fase. Normen for atmosfærisk tryk er 1013 hPa (kan afrundes op til 1000).

Hvordan bruges disse data til at beregne ændringen i tryk i en anden højde? For eksempel, når du løfter 90 m, falder trykket med 10 hPa. I dette tilfælde viser det sig, at når man stiger til 900 m, falder trykket til 0.

Men lufttætheden ændres også med højden, så når det kommer til en større afstand (startende fra 1,5-2 km), skal alle beregninger udføres under hensyntagen til denne indikator.

Grafen over atmosfærisk tryk ændrer sig med højden viser tydeligt alt det ovenstående. Det har form af en buet linje, ikke en lige linje. På grund af det faktum, at atmosfærens densitet ikke er den samme, med stigende højde, begynder trykket at falde langsommere. Dog vil det aldrig nå nul, fordi der er en slags stof overalt - der er intet vakuum i universet.

Atmosfærisk pres i bjergene

I bjergene vil presset alligevel være lavere. Hvordan en person føler sig på samme tid afhænger af højden samt yderligere forhold. F.eks. Ved normal fugtighed kan en stigning på 3.000 m forårsage svaghed og dårlig ydeevne. Dette skyldes mangel på ilt.

I et fugtigt klima opstår lignende sensationer allerede i en højde af 1000 m. Faktum er, at vandmolekyler fortrænger iltmolekyler - i fugtig luft er det mindre. Og i et tørt klima kan du næsten klatre op til 5000 m.

Forskellige højder og deres virkning:

1. 5 km - en følelse af mangel på ilt.
2. 6 km er den maksimale højde, hvor permanente bosættelser ligger.
3. 8,9 km - højden på Everest. Vand koges ved en temperatur på + 68 ℃. I kort tid kan træne mennesker være på dette niveau.
4. 13,5 km - sikkert at opholde sig kun i nærvær af rent ilt. Den maksimalt tilladte højde, hvor du kan bo uden særlig beskyttelse.
5. 20 km - en højde uacceptabel for mennesker. Kun underlagt at være i en lukket kabine.

Se videoen: lufttryk -en simpel forklaring (November 2024).