Tko je prvi mjerio atmosferu. Atmosferski tlak. Povećani atmosferski tlak

Atmosfera koja okružuje globus vrši pritisak na površinu zemlje i na sve objekte iznad zemlje. U atmosferi koja miruje, tlak u bilo kojoj točki jednak je težini stupca zraka koji se proteže do vanjske periferije atmosfere i ima presjek od 1 cm2.

Atmosferski tlak prvi je izmjerio talijanski znanstvenik Evangelista Torricelli godine 1644. Uređaj je cijev u obliku slova U duga oko 1 m, zatvorena na jednom kraju i ispunjena živom. Budući da u gornjem dijelu cijevi nema zraka, tlak žive u cijevi stvara samo težina stupca žive u cijevi. Dakle, atmosferski tlak jednak je tlaku stupca žive u cijevi, a visina tog stupca ovisi o atmosferskom tlaku okolnog zraka: što je veći atmosferski tlak, to je viši stupac žive u cijevi i, prema tome, , visina ovog stupca može se koristiti za mjerenje atmosferskog tlaka.

Normalni atmosferski tlak (na razini mora) je 760 mmHg (mm Hg) na 0°C. Ako je tlak atmosfere, na primjer, 780 mm Hg. Art., to znači da zrak proizvodi isti tlak kao okomiti stupac žive s visinom od 780 mm.

Promatrajući dan za danom visinu živinog stupca u cijevi, Torricelli je otkrio da se ta visina mijenja, a promjene atmosferskog tlaka nekako su povezane s promjenama vremena. Pričvrstivši okomitu ljestvicu uz cijev, Torricelli je dobio jednostavan uređaj za mjerenje atmosferskog tlaka - barometar. Kasnije su počeli mjeriti tlak pomoću aneroidnog barometra ("bez tekućine"), koji ne koristi živu, a tlak se mjeri pomoću metalne opruge. U praksi, prije očitavanja, potrebno je lagano prstom lupnuti staklo instrumenta kako bi se prevladalo trenje u poluzi.

Izrađen na bazi Torricellijeve cijevi station cup barometar, koji je trenutno glavni instrument za mjerenje atmosferskog tlaka na meteorološkim postajama. Sastoji se od barometarske cijevi promjera oko 8 mm i duljine oko 80 cm, spuštene slobodnim krajem u barometarsku čašu. Cijela barometarska cijev je zatvorena u mjedeni okvir, u čijem je gornjem dijelu napravljen vertikalni rez za promatranje meniskusa živinog stupca.

Pri istom atmosferskom tlaku visina živinog stupca ovisi o temperaturi i ubrzanju slobodnog pada koje donekle varira ovisno o geografskoj širini i nadmorskoj visini. Da bi se eliminirala ovisnost visine živinog stupca u barometru o ovim parametrima, izmjerena visina se dovodi na temperaturu od 0°C i ubrzanje slobodnog pada na razini mora na geografskoj širini od 45°, a uvođenjem instrumentalnom korekcijom dobiva se tlak stanice.

U skladu s međunarodnim sustavom jedinica (SI sustav), glavna jedinica za mjerenje atmosferskog tlaka je hektopaskal (hPa), međutim, u službi niza organizacija dopušteno je koristiti stare jedinice: milibar (mb) i milimetar žive (mm Hg).

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

Prostorna raspodjela atmosferskog tlaka naziva se barično polje. Baričko polje se može vizualizirati pomoću površina na kojima je tlak u svim točkama isti. Takve se površine nazivaju izobarnim. Da bi se dobio vizualni prikaz raspodjele tlaka na zemljinoj površini, karte izobara se grade na razini mora. Da bi se to postiglo, atmosferski tlak izmjeren na meteorološkim postajama i reduciran na razinu mora primjenjuje se na geografsku kartu. Zatim se točke s istim pritiskom povezuju glatkim zakrivljenim linijama. Područja zatvorenih izobara s povišenim tlakom u središtu nazivaju se barički maksimumi ili anticiklone, a područja zatvorenih izobara sniženog tlaka u središtu nazivaju se barički minimumi ili cikloni.

Atmosferski tlak na svakoj točki zemljine površine nije konstantan. Ponekad se tlak vrlo brzo mijenja u vremenu, ponekad ostaje gotovo nepromijenjen dosta dugo. U dnevnom hodu tlaka nalaze se dva maksimuma i dva minimuma. Maksimum se promatra oko 10 i 22 sata po lokalnom vremenu, minimum je oko 4 i 16 sati. Godišnji tijek pritiska jako ovisi o fizičkim i geografskim uvjetima. Nad kontinentima je to kretanje uočljivije nego nad oceanima.

Taj se tlak naziva atmosferski. Koliko je veliko?

Dostavili čitatelji s internetskih stranica

biblioteka fizike, lekcije fizike, program fizike, sažeci lekcija fizike, udžbenici fizike, gotove domaće zadaće

Sadržaj lekcije sažetak lekcije okvir za podršku lekcija prezentacija akcelerativne metode interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe samoprovjera radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća pitanja za raspravu retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video isječke i multimediju fotografije, slikovne grafike, tablice, sheme humor, anegdote, vicevi, stripovi parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za radoznale varalice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i nastaveispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu metodološke preporuke programa rasprave Integrirane lekcije

Atmosferski tlak jedna je od najvažnijih klimatskih karakteristika koje utječu na čovjeka. Doprinosi stvaranju ciklona i anticiklona, ​​izaziva razvoj kardiovaskularnih bolesti kod ljudi. Dokazi da zrak ima težinu dobiveni su još u 17. stoljeću, od tada je proces proučavanja njegovih vibracija jedan od središnjih za prognozere vremena.

Što je atmosfera

Riječ "atmosfera" je grčkog porijekla, doslovno se prevodi kao "para" i "lopta". Ovo je plinovita ljuska oko planeta, koja se okreće s njim i tvori jedinstveno cijelo kozmičko tijelo. Proteže se od zemljine kore, prodire u hidrosferu i završava egzosferom, postupno teče u međuplanetarni prostor.

Atmosfera planeta je njegov najvažniji element koji pruža mogućnost života na Zemlji. Sadrži kisik potreban za osobu, vremenski pokazatelji ovise o tome. Granice atmosfere vrlo su proizvoljne. Općenito je prihvaćeno da počinju na udaljenosti od oko 1000 kilometara od Zemljine površine, a zatim, na udaljenosti od još 300 kilometara, glatko prelaze u međuplanetarni prostor. Prema teorijama kojih se drži NASA, ovaj plinoviti omotač završava na visini od oko 100 kilometara.

Nastao je kao rezultat vulkanskih erupcija i isparavanja tvari u kozmičkim tijelima koja su pala na planet. Danas se sastoji od dušika, kisika, argona i drugih plinova.

Povijest otkrića atmosferskog tlaka

Sve do 17. stoljeća čovječanstvo nije razmišljalo ima li zrak masu. Također nije bilo pojma o tome što je atmosferski tlak. Međutim, kada je toskanski vojvoda odlučio fontanama opremiti poznate firentinske vrtove, njegov je projekt neslavno propao. Visina vodenog stupca nije prelazila 10 metara, što je bilo u suprotnosti sa svim idejama o zakonima prirode u to vrijeme. Tu počinje priča o otkriću atmosferskog tlaka.

Galilejev učenik, talijanski fizičar i matematičar Evangelista Torricelli, prihvatio se proučavanja ovog fenomena. Uz pomoć pokusa s težim elementom, živom, nekoliko godina kasnije uspio je dokazati prisutnost težine u zraku. Prvi je stvorio vakuum u laboratoriju i razvio prvi barometar. Torricelli je zamislio staklenu cijev ispunjenu živom, u kojoj je pod utjecajem tlaka ostala tolika količina tvari koja bi izjednačila tlak atmosfere. Za živu je visina stupca bila 760 mm. Za vodu - 10,3 metra, upravo je to visina do koje su se dizale fontane u vrtovima Firence. On je za čovječanstvo otkrio što je atmosferski tlak i kako utječe na ljudski život. u cijevi je po njemu nazvana "Torricellijeva praznina".

Zašto i zbog čega nastaje atmosferski tlak

Jedan od ključnih alata meteorologije je proučavanje kretanja i kretanja zračnih masa. Zahvaljujući tome, možete dobiti predodžbu o rezultatu stvaranja atmosferskog tlaka. Nakon što je dokazano da zrak ima težinu, postalo je jasno da na njega, kao i na svako drugo tijelo na planeti, djeluje sila gravitacije. To je ono što uzrokuje pritisak kada je atmosfera pod utjecajem gravitacije. Atmosferski tlak može varirati zbog razlika u zračnoj masi u različitim područjima.

Gdje ima više zraka, on je viši. U razrijeđenom prostoru opaža se pad atmosferskog tlaka. Razlog promjene leži u njegovoj temperaturi. Zagrijan je ne od sunčevih zraka, već od površine Zemlje. Zagrijavanjem zrak postaje lakši i diže se, dok se ohlađene zračne mase spuštaju stvarajući stalno, kontinuirano kretanje.Svaka od ovih struja ima drugačiji atmosferski tlak, što izaziva pojavu vjetrova na površini našeg planeta.

Utjecaj na vrijeme

Atmosferski tlak jedan je od ključnih pojmova u meteorologiji. Vrijeme na Zemlji nastaje pod utjecajem ciklona i anticiklona, ​​koji nastaju pod utjecajem pada tlaka u plinovitoj ljusci planeta. Anticiklone karakteriziraju visoke brzine (do 800 mmHg i više) i niske brzine, dok su ciklone područja s nižim stopama i velikom brzinom. Tornada, uragani, tornada također nastaju zbog naglih promjena atmosferskog tlaka - unutar tornada on brzo opada, dostižući 560 mm živinog stupca.

Kretanje zraka dovodi do promjene vremenskih prilika. Vjetrovi koji nastaju između područja s različitim razinama tlaka potiskuju ciklone i anticiklone, uslijed čega se stvara atmosferski tlak koji oblikuje određene vremenske prilike. Ova kretanja su rijetko sustavna i vrlo ih je teško predvidjeti. U područjima gdje se sudaraju visoki i niski atmosferski tlak dolazi do promjene klimatskih uvjeta.

Standardni pokazatelji

Prosjek u idealnim uvjetima smatra se 760 mmHg. Razina tlaka mijenja se s visinom: u nizinama ili područjima ispod razine mora tlak će biti veći, na visini gdje je zrak razrijeđen, naprotiv, njegovi se pokazatelji smanjuju za 1 mm žive sa svakim kilometrom.

Sniženi atmosferski tlak

Smanjuje se s povećanjem nadmorske visine zbog udaljenosti od površine Zemlje. U prvom slučaju, ovaj proces se objašnjava smanjenjem utjecaja gravitacijskih sila.

Zagrijavajući se od Zemlje, plinovi koji čine zrak se šire, njihova masa postaje lakša, te se penju prema višim. Kretanje se događa sve dok susjedne zračne mase ne budu manje gustoće, tada se zrak širi na strane, a pritisak izjednačava.

Tropi se smatraju tradicionalnim područjima s nižim atmosferskim tlakom. U ekvatorijalnim područjima uvijek se promatra nizak tlak. Međutim, zone s povećanim i smanjenim indeksom neravnomjerno su raspoređene na Zemlji: na istoj geografskoj širini mogu postojati područja s različitim razinama.

Povećani atmosferski tlak

Najviša razina na Zemlji opažena je na južnom i sjevernom polu. To je zato što zrak iznad hladne površine postaje hladan i gust, njegova masa se povećava, stoga ga gravitacija jače privlači površini. Ona se spušta, a prostor iznad nje ispunjava toplija zračna masa, uslijed čega se stvara atmosferski tlak s povišenom razinom.

Utjecaj na osobu

Normalni pokazatelji, karakteristični za područje u kojem osoba živi, ​​ne bi trebali utjecati na njegovu dobrobit. Istodobno, atmosferski tlak i život na Zemlji neraskidivo su povezani. Njegova promjena - povećanje ili smanjenje - može izazvati razvoj kardiovaskularnih bolesti kod osoba s visokim krvnim tlakom. Osoba može osjetiti bol u predjelu srca, napade bezrazložne glavobolje i smanjenu učinkovitost.

Za osobe koje boluju od dišnih bolesti anticiklone koje donose visoki krvni tlak mogu postati opasne. Zrak se spušta i postaje gušći, povećava se koncentracija štetnih tvari.

Tijekom kolebanja atmosferskog tlaka, imunitet ljudi opada, razina leukocita u krvi, pa se u takve dane ne preporuča fizički ili intelektualno opterećivati ​​tijelo.