Príručka ekológa

V predpovediach počasia dokonca spomínajú atmosférický tlak, ale aký je jeho charakter? Čo určuje nízky a vysoký atmosférický tlak? Ako jeho zmena ovplyvňuje ľudské zdravie?

Čo to je?

Už v roku 1638 ľudia ani len netušili, že taký fenomén vo všeobecnosti existuje, až kým sa vojvoda z Toskánska nerozhodol zdobiť Florenciu fontánami vo vysokej nadmorskej výške. Jeho pokus zlyhal úplne nešťastne, pretože voda nevystúpila nad desať metrov. Potom prišiel čas na prvé experimenty v tejto oblasti..

S rozvojom vedy sa ukázalo, že tlak je fyzikálna veličina, ktorá udáva množstvo sily kolmo pôsobiacej na jednotkovú plochu ľubovoľného povrchu. Atmosféra nie je výnimkou. Tlačí na našu planétu pomocou vzduchu, ktorý je prítomný všade.

Hmotnosť vzduchu okolo nás je miliónkrát menšia ako hmotnosť zeme, ale to je dosť na to, aby všetky objekty a bytosti mohli na sebe zažiť svoj vplyv. Každý deň na nás tlačí asi pätnásť ton vzduchu, ale to nemôžeme cítiť, pretože vnútorný tlak ľudského tela je rovnaký ako atmosférický.

Nízky a vysoký atmosférický tlak

Ako každú fyzickú veličinu, aj tlak je možné merať. V medzinárodnom systéme jednotiek sa na to používa pascal (Pa), v Rusku sa používajú aj bary a milimetre ortuti..

Priemerná hodnota sa berie pri teplote nula stupňov na úrovni mora v zemepisnej šírke 45 stupňov. Je označený ako normálny atmosférický tlak a je to 760 milimetrov ortuti alebo 101325 pascalov.

Od čoho závisí atmosférický tlak? Najskôr na množstve vzduchu na jednotku plochy: čím menej je, tým nižší je tlak a naopak. Priamo to závisí od výšky. Vo vysokých nadmorských výškach je vzduch zriedkavejší, preto jeho indikátor klesá so stúpaním. V nadmorskej výške 5 km je jeho sila iba dvakrát menšia, vo výške 20 km - asi 18-krát.

Tlak sa zvykne meniť v rôznych denných dobách a ročných obdobiach. Dôležitým faktorom je teplota. V noci, keď teplota klesá, je tlak o niečo nižší ako cez deň. Na kontinentoch je v zime pozorovaný vysoký atmosférický tlak, v lete nízky..

Tlakové zónovanie

Oblasti zemegule sa nerovnomerne zahrievajú, v dôsledku čoho dochádza k rozdeleniu tlaku v pásmach. Na niektorých miestach sa vzduch ohrieva a znižuje jeho tlak. Stúpa a postupne sa ochladzuje, presúva sa do susedných oblastí a zvyšuje tam tlak.

Takéto prerozdelenie vzdušných hmôt je zreteľne badateľné na rovníkovom páse, kde je kvôli vysokým teplotám vždy nízky tlak a v susedných tropických pásmach sa zvyčajne zvyšuje. V Antarktíde a na severnom póle je konštantný vysoký tlak dôsledkom prílivu vzduchu z miernych šírok.

Ako bolo uvedené vyššie, pre tlak sú charakteristické sezónne výkyvy, ale tieto zmeny nie sú príliš výrazné. Indikátory tlaku sú vo všeobecnosti stabilné: na planéte neustále existujú zóny vysokého a nízkeho tlaku..

Vplyv vysokého atmosférického tlaku

Človek môže cítiť silu tohto javu na sebe, lezenie po horách. Mnoho ľudí pozná praskanie uší, keď prekonáte niekedy nepodstatné stúpania. Cítite to potápaním hlboko pod vodou, mimochodom, maximálna hĺbka takéhoto ponoru bez špeciálneho vybavenia nie je väčšia ako 170 metrov (aj keď je to dosť riskantné).

V každodennom živote človek pociťuje aj zmeny tlaku, najmä ak dôjde k náhlym zmenám. Vysoký atmosférický tlak sprevádza jasné počasie a sucho, škodliviny vo vzduchu sú cítiť ostrejšie. V dôsledku toho sa zhoršujú alergie a dýchacie ťažkosti..

Zvýšenie tlaku sa zreteľne odráža na pohode pacientov s hypertenziou. Tým, že pomáha znižovať počet leukocytov v krvi, môže oslabiť imunitný systém. Preto v období vysokého krvného tlaku je pre človeka ťažšie bojovať s infekciami a inými chorobami..

Tlak atmosféry. Lekcia 13

Zem pôsobením gravitačnej sily k sebe priťahuje molekuly vzduchu. Majú váhu, čo znamená, že vytvárajú tlak vo vnútri samotnej atmosféry aj na jej hranici s rôznymi telesami na zemskom povrchu. Atmosférický tlak je sila, ktorou vzduch tlačí na zemský povrch a na všetky objekty na ňom.

Atmosférický tlak sa mení s nadmorskou výškou a závisí od poveternostných podmienok: teplota vzduchu a pohyb vzdušných hmôt vo vertikálnom smere (konvekcia). V blízkosti zemského povrchu je to približne 10 5 Pa (v medzinárodnom systéme (SI) sa tlak meria v pascaloch - ruský Pa, medzinárodný - Pa).

Pri normálnom atmosférickom tlaku sa berie tlak ortuťového stĺpca s výškou 76 cm a úsekom 1 cm 2 na úrovni mora v 45 ° zemepisnej šírky a teplote 0 ° C. Rovná sa 760 mm Hg. Článok (101325 Pa, ale v skutočnosti sa berie 100 000 Pa) - to je 1 atmosféra (atm.).


Atmosférický tlak sa tradične meria v milimetroch ortuti, modernými analógmi tohto opatrenia sú milibary a hektopascaly. Jeden Pascal je tlak 1 Newton (N) na meter štvorcový.

Je zaujímavé, že priemerný atmosférický tlak na povrchu Marsu je 160-krát nižší ako na povrchu Zeme..

Ako si všimnúť atmosférický tlak?

Aj keď sú molekuly plynu bez zápachu a bezfarebné, neustále interagujú s receptormi v našej pokožke, stláčajú všetky objekty zo všetkých strán, vypĺňajú prázdne miesta a ich rýchly pohyb v horizontálnom smere, ktorý sa nazýva vietor, nás môže zraziť z nôh. Je možné dokázať, že atmosférický tlak existuje pomocou jednoduchých experimentov..

Zážitok 1 - „Nerozliatie“

Nalejte vodu do pohára až po okraj. Zakryte ho kúskom hrubého papiera a držte papier dlaňou a rýchlo otočte sklo hore dnom. Odstráňte dlaň. Voda sa nebude vylievať z pohára, pretože atmosféra tlačí na papier zospodu.

Vysvetlenie: fráza „stĺpec atmosférického vzduchu na nás tlačí“, ktorá sa niekedy používa, napríklad v školských učebniciach, je nesprávna. Vyslovuje sa v spojení so silou tlaku pôsobiacou z pevného tela. Táto sila pôsobí na telá umiestnené dole a nepôsobí na telá zboku alebo navyše na vrchu daného telesa. Ďalšou záležitosťou je tlak kvapaliny alebo plynu.

Podľa Pascalovho zákona sa tlak prenáša nielen na body na dne nádoby, ale aj na body na stenách a veku. Sily hydrostatického a atmosférického tlaku pôsobia kolmo na ľubovoľne orientovaný povrch tela v kontakte s médiom a môžu mať akýkoľvek smer.

Stlačenie vzduchu na papieri zo spodnej časti naplneného pohára je dôkazom zlyhania takéhoto spojenia. Je zaujímavé, že ak je pohár iba z polovice naplnený vodou, potom bude zvyšný vzduch tlačiť rovnakou silou ako zvonka a papier nebude v pohári zadržiavať vodu (a vzduch)..

Zážitok 2 - „Suchý z vody“

Položte mincu alebo kovový gombík na rovnú dosku a zalejte vodou. Minca bude pod vodou. Našou úlohou je chytiť mincu holými rukami bez toho, aby ste ich namočili.

Vo vnútri suchého pohára zapáľte papier a keď sa vzduch zahreje, vyklopte ho na platňu vedľa mince, aby minca neskončila pod pohárom. Nebudete musieť dlho čakať. Papier v pohári okamžite zhasne a vzduch sa začne ochladzovať. Keď sa ochladí, vodu nasaje pohár a čoskoro sa tam zhromaždí všetko a odhalí sa dno taniera.

Vysvetlenie: keď sa vzduch v pohári zahrial, expandoval, rovnako ako všetky ohrievané telesá, vyšiel zo skla prebytok jeho nového objemu. Keď sa zvyšný vzduch začal ochladzovať, nestačilo vyvíjať rovnaký tlak v studenom stave, aby sa vyrovnal vonkajší tlak atmosféry. Teraz voda pod sklom zažíva menší tlak na každý centimeter jej povrchu ako v otvorenej časti dosky. Nie je prekvapením, že je poháňané pod sklom, ktoré je tam stlačené pretlakom vonkajšieho vzduchu. Voda je vtlačená vzduchom!

Na tú istú tému pozri experiment programu „Galileo“.

Prečo nemôžeme cítiť barometrický tlak?

Ak vieme, že 1 m 3 vzduchu s teplotou 0 ° na hladine mora váži 1,3 kg, je ľahké vypočítať, že atmosféra tlačí silou 10 7 N na strechu domu, ktorý má plochu napríklad 100 m2, čo zodpovedá hmotnosti tela s hmotnosťou 1 000 t. Strecha domu sa však nezrúti.

Plocha chrbta osoby ležiacej na pláži je zjavne viac ako 0,2 m 2; preto atmosféra tlačí na chrbát osoby silou väčšou ako 20 000 N, čo zodpovedá okruhlu s hmotnosťou 2 tony. Osoba však zhora necíti žiadny tlak.

Pokus „Suché z vody“ nám tiež demonštruje dôkaz vnútorného tlaku, ktorý vyrovnáva vonkajší tlak atmosféry..

Tlak vzduchu necítime, pretože tlak atmosféry je rovnomerne rozložený zo všetkých strán a pretože máme v sebe rovnaký tlak vzduchu a kvapaliny a adaptačné schopnosti tela neustále vyrovnávajú vnútorný tlak a prispôsobujú ho zmenám atmosférického tlaku. Ale úpravy prebiehajú iba v malom intervale..

Ak ľudia žijú dlho vo vysokej nadmorskej výške, potom sa ich telo prispôsobuje tak menšiemu množstvu kyslíka, ako aj nižšiemu tlaku. Najvyššie položené osady na svete:

  • La Rinconada (Peru) - 5100 m;
  • El Alto (Bolívia) - 4150 m;
  • Potosi (Bolívia) - 4090 m;
  • Lhasa (T Ibet) - 3650 m;
  • Namche Bazaar (Nepál) - 3450 m;
  • v Rusku je to Kurush (Dagestan) - 2600 m.
Dedinka zlatokopov La Rinconada-Ananea, 5100 m.
Autor: IJISCAY

Ryby žijúce v hlbinách oceánu sú ale zvyknuté na vyšší tlak a ich telo nie je schopné rýchlo sa postaviť. Ich telo sa tomu prispôsobilo a jeho vnútorný tlak je oveľa vyšší ako 1 atm. Preto keď sú vyňaté z hlbín, explodujú v dôsledku vysokého vnútorného tlaku. To isté by sa stalo človeku v bezvzduchovom priestore (v priestore).

Film na tému „Atmosférický tlak a blahobyt človeka“.

Z histórie objavu poznatkov o hmotnosti, tlaku vzduchu a vynálezu barometra

Taliansky matematik a fyzik, absolvent jezuitskej vysokej školy E. Torricelli, hádal, ako merať atmosférický tlak. Spolu s V. Vivianim, mladým študentom Galilea, uskutočnil experimenty na jeho meranie. Torricelli bol tiež jedným z posledných študentov Galilea a na základe svojich odhadov dokázal, že vzduch má váhu a vyvíja tlak.

Evangelista Torricelli a jeho barometer.
Autor: Saperaud

Torricelli bola prvá, ktorá sa otvorene postavila proti Aristotelovým dogmám. Keď hovoríme o pumpe, uviedol to

"Po prvé, voda stúpa za piestom, nie preto, že„ príroda sa bojí prázdnoty, "len voda je poháňaná do čerpadla tlakom, ktorý vyvíja vzduch na hladinu rieky. V potrubí čerpadla, pod piestom, nie je žiadny vzduch, takže doň vstupuje voda, až kým váha vodného stĺpca v potrubí čerpadla nevyváži tlak vonkajšieho vzduchu. ““.

Dokázal to však o niečo neskôr. Pokus, ktorý navrhol, sa uskutočnil v roku 1643. V tomto pokuse bola použitá sklenená trubica dlhá asi 1 m, utesnená na jednom konci..

Časť ortuti z trubice sa vyliala a v jej hornej časti sa vytvorilo vákuum (prvou skutočnou prázdnotou objavenou na Zemi bola torricellianska prázdnota). V tomto prípade sa ukázalo, že výška stĺpca ortuti v trubici bola asi 760 mm (ak to počítame z úrovne ortuti v pohári). Vzduch tlačil na ortuť pohára a nenechal ho vylievať z tuby.

Vedec tiež odhadoval, že atmosférický tlak súvisí so zmenami počasia. Pri pozorovaní výšky ortuťového stĺpca v trubici si Torricelli všimol, že atmosférický tlak nie je konštantný a závisí od „tepla alebo chladu“. Stĺpec v trubici šiel buď dole, alebo hore, čo naznačuje požadované delenie stupnice. Preto sa milimeter ortuti (mmHg) považuje za jednu z tlakových jednotiek. Gravitácia v gréčtine je „baros“ a Torricelliho zariadenie sa začalo nazývať barometer.

Princíp činnosti barometra Torricelli

Ďalší slávny vedec tej doby Descartes tiež takmer súčasne s Torricelli hádal o tlaku a hmotnosti vzduchu. Vysvetlil, prečo parfém nevyteká z fľaše perforovanej na dne, keď je veko zatvorené, ale keď je veko otvorené, robí to, a to práve rozdielom tlaku vzduchu na rôznych povrchových plochách. Keď je uzáver fľaše zatvorený, povrchové napätie vody pri malom otvore dokáže zadržať kvapalinu vo fľaši. Keď je veko otvorené, prekoná ho sila tlaku vzduchu a parfém začne vytekať. Descartes uviedol hypotézu, že s výškou sa vzduch stáva menej častým, čo znamená, že by sa mal znižovať aj jeho tlak..

Po Torricelliho experimentoch dal Descartes pokyn talentovanému francúzskemu matematikovi a fyzikovi Blaise Pascalovi, aby skontroloval jeho odhad - je pravda, že tlak klesá s výškou. Aby to dokázal, musel liezť do hôr s trubkou Torricelli. Klesajúci stĺpec ortuti na vrchole hory Puy de Dome potvrdil hypotézu Torricelliho a Descarta.

Pascal dospel k záveru:

„Zákony tlaku kvapalín, známe od čias slávneho Archimeda a vyvinuté Holanďanom Simeonom Stevinom, sú do veľkej miery platné pre vzduch.“.

Tlak vzduchu si človek nevšimne, pretože podľa tlakových zákonov v kvapalinách a plynoch smeruje do strán aj nadol.

Ako sa meria atmosférický tlak?

Barometer Torricelli sa používa dodnes. Toto jednoduché zariadenie vám pomôže určiť približnú nadmorskú výšku. Horolezci to berú so sebou vysoko do hôr. Barometer je povinný prístroj v kokpite každého lietadla, či už je to lietadlo alebo satelit Zeme. Dnes jeho „bratia“ zostupujú na dno morí. Z výškomerov prešli na hĺbkomery.

Za viac ako tri storočia sa barometre zmenili: stali sa automatickými, samočinnými záznamami, naučili sa ovládať ďalšie mechanizmy.

Ortuťový barometer meria atmosférický tlak s najväčšou presnosťou

Na meteorologických staniciach sa atmosférický tlak vzduchu meria rovnakými ortuťovými barometrami, pretože majú najvyššiu presnosť. Fungujú na rovnakom princípe ako Torricelliho vynález..

Pri meraní hodnoty tlaku sa vykonávajú korekcie teploty, pretože s rastúcimi teplotami sa rozširuje ortuť a stupnica barometra. V praxi používajú hotovú korekčnú tabuľku, ktorá okamžite dá požadovanú hodnotu.

Membránové barometre

Membránové manometre sa tiež používajú na meranie atmosférického tlaku. Najjednoduchší membránový tlakomer je schematicky znázornený na obr.

Obrázok: 1. Membránový barometer

Tenká elastická dosková membrána 1 hermeticky utesní schránku 2, z ktorej sa evakuuje časť vzduchu. Ukazovateľ 3 je pripojený k membráne, ktorá sa otáča okolo O o uhol v závislosti od stupňa vychýlenia membrány, čo zase závisí od rozdielu v nameranej sile tlaku vzduchu mimo box a vo vnútri boxu.

Takéto tlakomery sa nazývajú aneroidné barometre. Sú kalibrované a kalibrované pomocou ortuťového barometra. Sú menej presné, ale ľahšie sa s nimi manipuluje, pretože neobsahujú ortuť. Pri určovaní tlaku pomocou aneroidu sa vykonajú tri korekcie (podľa stupnice, teploty a dodatočnej hodnoty k zariadeniu) uvedené v certifikáte zariadenia. Aneroid môže poskytnúť spoľahlivé údaje, iba ak je čas od času starostlivo skontrolovaný..

Aneroidný barometer.
Obrázok Wolfganga Eckerta z Pixabay

Aneroid je možné gradovať priamo do nadmorskej výšky atmosféry. Takéto aneroidy sa nazývajú výškomery; alebo výškomery, používajú sa v dopravných prostriedkoch a umožňujú pilotovi riadiť letovú výšku.

Výškomer Bulova B-11, zo stíhacieho lietadla.
Autor: Dozimeter

Pre nepretržitú registráciu zmien atmosférického tlaku sa používa zapisovač - barograf. Prijímacou časťou barografu je niekoľko navzájom prepojených malých aneroidných skriniek.

Iné zariadenia

Sadrový teplomer (sadra, termobarometer, barotermometer) - zariadenie na meranie atmosférického tlaku pri teplote vriacej kvapaliny (zvyčajne vody). Je presnejšia ako aneroid.

Pozostáva z kotla a teplomeru so stupnicou vydelenou 0 °, 01. Toto zariadenie sa zvyčajne používa v expedičných podmienkach na barometrické vyrovnanie..

Stormglass je chemický alebo kryštálový barometer pozostávajúci zo sklenenej banky alebo ampulky naplnenej alkoholovým roztokom, v ktorom sú v určitých pomeroch rozpustené gáfor, amoniak a dusičnan draselný..


Tento chemický barometer aktívne využíval počas svojich námorných plavieb anglický hydrograf a meteorológ viceadmirál Robert Fitzroy, ktorý starostlivo popísal správanie barometra, tento popis sa používa dodnes. Preto sa búrkové sklo nazýva aj Fitzroyov barometer. V rokoch 1831-1836. Fitzroy viedol oceánografickú výpravu na palube lode Beagle s Charlesom Darwinom.

Na jar a na jeseň predpovedá veterné počasie prudký pokles nameraných hodnôt barometra. V lete v extrémnych horúčavách varuje pred búrkou. V zime, najmä po dlhotrvajúcich mrazoch, rýchly pokles ortuťového stĺpca naznačuje blížiacu sa zmenu smeru vetra sprevádzanú rozmrazením a dažďom. Naopak, zvýšenie ortuťového stĺpca počas dlhotrvajúcich mrazov predpovedá sneženie..

Pravidlá zmien v atmosférickom tlaku a spôsob využitia týchto poznatkov

Takmer celá hmota zemskej atmosféry je koncentrovaná vo vrstve vysokej až asi 50 km. Po dosiahnutí výšky 50 km sa gravitačné zrýchlenie zníži iba o 1,5% v porovnaní so zrýchlením na hladine mora; preto sa dá predpokladať, že v celej 50-kilometrovej vrstve atmosféry zostáva gravitačné zrýchlenie rovnaké ako g = 9,8 m / s 2.

Reprezentujúci atmosférický vzduch ako spojité médium by sme samozrejme nemali zabúdať, že v skutočnosti ide o plyn. Tlak je štatistická veličina vyjadrená ako druhá mocnina rýchlosti ich chaotického pohybu spriemerovaná na mnohých molekulách. Sila tlaku na ktorúkoľvek skutočnú alebo mentálne vybranú oblasť v plyne je spôsobená chaotickým bombardovaním tejto oblasti mnohými molekulami.

Tlak klesá s výškou a stúpa s klesaním do hlbokých mín. Dôvod je v zriedení vzduchu (pokles hustoty) so stúpaním a zhutňovaním so zostupom, pretože ho priťahuje Zem a jeho objem sa sústreďuje okolo nej. V dolnej troposfére tlak klesá s výškou asi o 1 mm na každých 10,5 m. To umožňuje určiť výšku miesta pomocou barometra-výškomeru.

Ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou?

Tento vzorec sa v skutočnosti pozoruje iba do nadmorskej výšky 1 km. Vzdialenosť v metroch, ktorú musí človek stúpať alebo klesať, aby sa atmosférický tlak zmenil o 1 MB, sa nazýva barický stupeň. Barická etapa v nadmorskej výške 0 až 1 km je 10,5 m, od 1 do 2 km - 11,9 m, v nadmorskej výške 2-3 km je barická etapa 13,5 km. Veľkosť tlakového stupňa je závislá od teploty. Na teplom vzduchu je väčšia. Presnejšie je barometrický vzorec opísaný tu: https://ru.wikipedia.org/wiki/

V praxi však často používajú špeciálne tabuľky, ktoré umožňujú viac-menej približné údaje o výškach. Ale na riešenie problémov, ktoré nevyžadujú vysokú presnosť, môžete použiť priemernú hodnotu. Môžete odhadnúť tlak z rozdielu výšky, vypočítať výšku z rozdielu tlaku.

Úloha 1

Horolezci stúpajú na horu, ktorej výška je 5100 m. Na úpätí hory je tlak 720 mm Hg. Čl. Aký tlak bude hore?

Pri stúpaní 10,5 m tlak klesá o 1 mm Hg. sv.

1) Zistite, koľko mm. rt. Čl. pri výstupe na túto horu bude tlak klesať. 5100: 10,5 = 486 (pri 486 mmHg)

2) Zistite, aký tlak bude hore. 720-486 = 234 (mmHg)

Odpoveď: Na vrchu bude tlak 234 mm Hg. sv.

Problém 2

Určte, v akej nadmorskej výške lietadlo letí, ak je cez palubu tlak 450 mm Hg. Čl., A na povrchu Zeme 750 mm Hg. sv.

1) Určte rozdiel v tlaku. 750-450 = 300 mm Hg. Čl. - toľkokrát lietadlo vystúpilo 10,5 metra.

2) Zistite, koľko metrov lietadlo vystúpilo. 10,5 x 300 = 3150 (m)

Odpoveď: lietadlo je vo výške 3150 m.

Problém 3

Na úpätí kopca ukazuje barometer tlak 761 mm Hg. Art., A na vrchole - 761 mm Hg. Čl. Aká je výška kopca?

Problém je riešený na rovnakom princípe ako ten predchádzajúci.

1) 761 - 750 = 11 (mmHg)

2) 11 X 10,5 = 115,5 (m)

Odpoveď: výška kopca je 115,5 m.

Atmosférický tlak sa neustále mení

Hustota vzduchu závisí od teploty a teplota je hlavnou príčinou zmien tlaku vzduchu. Tlak teplého vzduchu je menší ako tlak studeného vzduchu. Vysvetľuje to skutočnosť, že pri zahrievaní sa vzduch, rovnako ako všetky predmety, rozširuje, jeho objem sa zväčšuje a prúdi do horných vrstiev na miesto menej ohriateho vzduchu, čo vedie k poklesu tlaku v blízkosti zemského povrchu..

Na klimatických a synoptických mapách sú body s rovnakými ukazovateľmi tlaku, zníženými na hladinu mora, spojené izolíniami nazývanými izobary. Isobary sú zatvorené a otvorené. Systém uzavretých izobarov so zníženým tlakom v strede (H) sa nazýva barické minimum alebo cyklón. Systém uzavretých izobarov so zvýšeným tlakom v strede (B) sa nazýva barické maximum alebo anticyklóna. Izobary otvoreného systému - barický hrebeň, žľab a sedlo.

Všetky barikové oblasti sú rozdelené do dvoch skupín: stále a sezónne (zachovávajú si charakteristické črty tlakov počas určitého obdobia roka).

Tlakové pásy na Zemi

Tlak na Zem je distribuovaný zonálne. V zovšeobecnenej podobe je toto rozdelenie do zón predstavované vo forme pásov:

  • na rovníku je pás s nízkym tlakom - rovníková depresia;
  • na juh a sever od rovníka až do 30-40 ° zemepisnej šírky - vysokotlakový pás;
  • pri 60-70 ° N a r. š. - pásy s nízkym tlakom;
  • cirkumpolárne oblasti - nízky tlak.
Pásy atmosférického tlaku na Zemi

Skutočný obraz rozloženia tlaku na zemskom povrchu je v skutočnosti oveľa komplikovanejší..

Trvalé barické oblasti

Rovníkový pás nízkeho tlaku zostáva konštantný, iba posúva os po Slnku. V júli sa pohybuje na severnú pologuľu pri 15-20 ° severnej šírky. sh., v decembri - na juh, na 5 ° j. š. V zime sa nad oceánom a nad pevninou objavuje nepretržitý pás zvýšeného tlaku. V lete zostáva zvýšený tlak nad oceánmi, zatiaľ čo nad pevninou sa vytvára tepelná depresia a pokles tlaku. Barické maximá Antarktídy a Grónska sú tiež nemenné.

Nad nemrznúcimi oceánmi a teplými prúdmi mierneho pásma, v zime aj v lete, sa vyskytujú barické minimá:

  • Islandský;
  • Aleutský.

Sezónne barikové regióny

30 - 40 ° zemepisnej šírky

Iba v zime je tu skutočne vysokotlakový pás. V lete nad pevninou klesá a nad oceánmi, ktoré sa pomaly ohrievajú, zostáva tlak vysoký a dokonca sa zvyšuje. Inými slovami, barické maximá po celý rok sa tu zachovávajú iba nad oceánmi:

  • Severný Atlantik;
  • Severný Pacifik;
  • Južný Atlantik;
  • Južný Pacifik;
  • Juhoindický.

Mierne a podpolárne

V miernych a podpolárnych šírkach severnej pologule, kde sa striedajú oceány a kontinenty, je tlak na pevninu a vodu odlišný, najmä v zime. Nad pevninou je minimum v lete a maximum v zime. V lete je tlak v celom páse nízky. V zime je na chladených kontinentoch vysoký tlak a vznikajú tu sezónne barické maximá:

  • Ázijčan so stredom nad Mongolskom;
  • Severoamerický (kanadský).

Denné kolísanie atmosférického tlaku

Denne dochádza aj k výkyvom tlaku. Jedno maximum sa pozoruje v noci a jedno minimum cez deň. Dvakrát denne, ráno a večer, toľkokrát stúpa a klesá, po polnoci a poobede.

Zmena tlaku počas dňa je spojená s teplotou vzduchu a závisí od jej zmien. Ročné zmeny závisia od otepľovania kontinentov a oceánov v lete a ich ochladenia v zime. V lete sa na pevnine vytvára oblasť zníženého tlaku a nad oceánom oblasť zvýšeného tlaku.

Minimálna hodnota atmosférického tlaku - 641,3 mm Hg alebo 854 mb - bola zaznamenaná nad Tichým oceánom v hurikáne Nancy a maximálna - 815,85 mm Hg. alebo 1087 MB - v zime v Turukhansku. Maximálny tlak v Rusku bol na území Krasnojarsku zaregistrovaný v roku 1968 - 870 mm Hg. sv.

Všetky barické systémy majú veľký vplyv na vzdušné prúdy, počasie a podnebie na veľkých plochách. O vetroch, ktoré spôsobujú, si povieme nabudúce..

Test na spevnenie študovaného materiálu

Test na tému: "Atmosférický tlak"

  1. Tomilin A. N., Terebinskaja N. V. Prečo nič? Eseje. / L., „Det. lit. “, 1975.
  2. Ya.I. Perelman. Zábavné úlohy a skúsenosti. - M.: „Detská literatúra“, 1972.
  3. Fyzická geografia: Ref. príručka na prípravu. dep. univerzity / G. V. Volodin, I. V. Dushina, S. G. Lyubushkina a ďalší; Ed. K.V. Pashkanga - M.: Vyššie. škola, 1991.
  4. Tarasov L.V. Atmosféra našej planéty. - M.: FIZMATLIT, 2012.
  5. Savtsov TM Všeobecná geografia: Učebnica. manuál pre stud. vyššie. ped. štúdium. inštitúcie - M.: Vydavateľské centrum „Akadémia“, 2003
  6. Dronov V.P. Geografia. 5-6 ročníkov: učebnica / V. P. Dronov, L. E. Savelyeva. 5. vydanie, stereotyp. - M.: Bustard, 2015.
  7. Geografické ročníky 5-6: učebnica. pre všeobecné vzdelávanie. inštitúcie / A. I. Alekseev, E. K. Lipkina, V. V. Nikolina a ďalší; Upravené A. I. Alekseevom. - M.: Education, 2012.

Bude vás to zaujímať

Často v takzvaných historických filmoch vidíme krehké dievčatá, ktoré ťahajú stredoveký bojový luk...

Rieka sa rodí, keď sa topí ľadovec, z jazera alebo z prameňa. Tečúca voda aktívne mení krajinu a spôsobuje...

Svetová populácia stále rastie. To možno zistiť analýzou grafu dynamiky počtu ľudí v...

Koala (Phascolarctos cinereus, Goldfuss, 1817) je jediný moderný druh zvierat z rodu koala, čeľade koala,...

Atmosférický tlak: čo to je, dôvody jeho vzniku, jednotky merania, normy, fotografie a videá

Každý pozná atmosférický tlak, minimálne vďaka lekciám fyziky a predpovediam počasia. Z vedeckého hľadiska však koncept tlaku, ako aj znaky jeho výskytu, vyzerajú oveľa komplikovanejšie. Okrem toho sú zaujímavé nuansy účinku tlaku na človeka..

Čo je to atmosférický tlak?

Atmosférický tlak je tlak plynového obalu našej planéty, atmosféry, ktorá pôsobí na všetky objekty v nej, ako aj na zemský povrch. Tlak zodpovedá sile pôsobiacej v atmosfére na jednotku plochy.

Zemská atmosféra (fotografia z ISS)

Zjednodušene povedané, je to sila, s ktorou vzduch okolo nás všade ovplyvňuje povrch Zeme a objekty. Sledovaním zmien atmosférického tlaku môžete v spojení s ďalšími faktormi predpovedať poveternostné podmienky.

Prečo a v dôsledku čoho sa vytvára atmosférický tlak?

Odborníci, ktorí skúmajú zemskú atmosféru a rôzne meteorologické javy, starostlivo sledujú, ako sa pohybujú vzdušné masy. Toto je hlavný faktor ovplyvňujúci klimatické podmienky konkrétnej oblasti. Tieto pozorovania umožnili pochopiť, prečo vzniká atmosférický tlak..

Môže za to gravitácia. Prostredníctvom mnohých experimentov sa dokázalo, že vzduch nie je v žiadnom prípade beztiažový. Skladá sa z rôznych plynov, ktoré majú určitú hmotnosť. Na vzduch teda pôsobí gravitačná sila Zeme, ktorá prispieva k tvorbe tlaku.

Vzduchová hmota na celej planéte nie je rovnaká. Úroveň atmosférického tlaku podľa toho kolíše. V oblastiach s väčšou hmotnosťou vzduchu sa pozoruje vyšší tlak. Ak je menej vzduchu (v takýchto prípadoch sa to tiež nazýva zriedený), je tlak nižší.

Prečo sa mení váha atmosféry? Tajomstvo tohto javu spočíva v zahrievaní vzdušných hmôt. Faktom je, že vzduch sa ohrieva vôbec nie zo slnečných lúčov, ale vďaka zemskému povrchu.

V jeho blízkosti sa vzduch ohrieva a zosvetľovaním stúpa. V tomto čase ochladené prúdy zhustnú a zostupujú. Tento proces pokračuje. Každé prúdenie vzduchu má svoj vlastný tlak a jeho rozdiel spôsobuje vietor.

Ako ovplyvňuje zloženie atmosféry tlak??

Atmosféra obsahuje obrovské množstvo plynov. Ide hlavne o dusík a kyslík (98%). Nachádza sa tu tiež oxid uhličitý, neón, argón atď. Atmosféra začína hraničnou vrstvou s hrúbkou 1 - 2 km a končí exosférou vo výške asi 10 000 km, kde plynulo prechádza do medziplanetárneho priestoru..

Zloženie atmosféry ovplyvňuje tlak prostredníctvom hustoty. Každá zložka má svoju vlastnú hustotu. Čím vyššia je nadmorská výška, tým tenšia je vrstva atmosféry a tým nižšia je jej hustota. V súlade s tým klesá aj tlak.

Meranie atmosférického tlaku

V medzinárodnom systéme jednotiek sa atmosférický tlak meria v pascaloch (Pa). Aj v Rusku sa používajú jednotky ako bar, milimetre ortuti a ich deriváty. Ich použitie je spôsobené prístrojmi, pomocou ktorých sa meria tlak - ortuťové barometre. 1 mm Hg zodpovedá asi 133 Pa.

Existujú dva typy barometrov:

  • kvapalina;
  • mechanické (aneroidný barometer).

Kvapalné barometre sú naplnené ortuťou. Vynález tohto zariadenia je zásluhou talianskeho vedca Evangelistu Torricelliho. V roku 1644 uskutočnil experiment s nádobou, ortuťou a bankou, ktoré boli ponorené do kvapaliny s otvoreným otvorom..

Pri zmene tlaku ortuť v banke stúpala alebo klesala. Moderné ortuťové barometre so stupnicami sa považujú za najpresnejšie, ale nie veľmi výhodné, preto sa používajú na meteorologických staniciach.

Aneroidné barometre sú bežnejšie. Konštrukcia takého zariadenia zahŕňa kovovú skrinku so zriedeným vzduchom vo vnútri. Pri poklese tlaku sa schránka roztiahne. Pri zvyšovaní tlaku sa skrinka sťahuje a pôsobí na pripevnenú pružinu. Pružina poháňa šípku, ktorá zobrazuje hladinu tlaku na stupnici.

Norma atmosférického tlaku pre človeka

Normálny atmosférický tlak je 760 mm Hg alebo 101 325 Pa pri 0 ° C na úrovni mora (45 ° zemepisnej šírky). Zároveň na každý štvorcový centimeter zemského povrchu pôsobí atmosféra silou 1,033 kg. Hmotnosť tohto vzduchového stĺpca vyvažuje 760 mm vysoký ortuťový stĺpec.

Indikátor 760 mm bol tiež stanovený Torricelli počas experimentu. Tiež si všimol, že keď je banka naplnená ortuťou, na jej vrchole zostáva prázdny priestor. Následne sa tento jav nazýval „Torricellian void“. Potom vedec ešte nevedel, že počas svojho experimentu vytvoril vákuum - teda priestor bez akýchkoľvek látok.

Pri štandardnom tlaku 760 mm Hg sa človek cíti najpohodlnejšie. Ak vezmeme do úvahy predchádzajúce údaje, potom vzduch tlačí na osobu silou asi 16 ton. Prečo potom nepociťujeme tento tlak?

Pravda je, že v tele je tiež tlak. Nielen ľudia, ale aj predstavitelia zvieracieho sveta sa prispôsobili atmosférickému tlaku. Každý orgán bol formovaný a vyvíjaný pod vplyvom tejto sily. Keď atmosféra pôsobí na teleso, je táto sila rozložená rovnomerne po celom povrchu. Takto je tlak vyrovnaný a my ho necítime..

Mapa atmosférického tlaku v Rusku

Norma atmosférického tlaku by sa nemala zamieňať s normou klimatickou. Každý región má svoje vlastné štandardy pre určité ročné obdobie. Napríklad obyvatelia Vladivostoku mali šťastie, pretože priemerný ročný atmosférický tlak sa tam takmer rovná norme - 761 mm Hg..

A v osadách nachádzajúcich sa v horských oblastiach (napríklad v Tibete) je tlak oveľa nižší - 413 mm Hg. Môže za to nadmorská výška asi 5 000 m.

Zvyšujúci sa a znižujúci sa tlak

Keď tlak presiahne značku 760 mm. rt. Art., To sa nazýva zvýšené, a keď je indikátor nižší ako norma - znížený.

Počas 24 hodín dôjde k niekoľkým zmenám atmosférického tlaku. Ráno a večer stúpa a po 12. hodine a v noci klesá. Stáva sa to kvôli skutočnosti, že sa mení teplota vzduchu a podľa toho sa pohybujú jeho prietoky.

V zime je nad pevninou Zeme pozorovaný najvyšší atmosférický tlak, pretože vzduch má nízku teplotu a vysokú hustotu. V lete sa pozoruje opačná situácia - je tu minimálny tlak.

Globálnejšie sú tlakové úrovne tiež závislé od teploty. Zemský povrch sa nerovnomerne zahrieva: planéta má geoidný (skôr než dokonale guľatý) tvar a otáča sa okolo Slnka. Niektoré zóny sa zahrievajú, iné slabnú. Z tohto dôvodu je atmosférický tlak distribuovaný zonálne na povrch planéty..

Pásy pre atmosférický tlak

Vedci rozlišujú 3 pásy, kde prevláda nízky tlak a 4 pásy s prevládajúcimi výškami. Zóna rovníka sa najviac zahrieva, takže stúpa ľahký teplý vzduch a na povrchu sa vytvára nízky tlak.

V blízkosti pólov je to naopak: studený vzduch klesá, takže je tu vysoký tlak. Ak sa pozriete na diagram rozloženia tlaku na povrchu planéty, všimnete si, že pásy minim a maxim sa striedajú.

Okrem toho je potrebné pamätať na nerovnomerné zahriatie oboch hemisfér Zeme v priebehu roka. To vedie k určitému posunutiu nízkotlakových a vysokotlakových pásov. V lete sa pohybujú na sever a v zime na juh..

Dopad na človeka

Atmosférický tlak má vážny vplyv na ľudské telo. Je to úplne prirodzené, ak vezmeme do úvahy všetky uvedené skutočnosti týkajúce sa sily, ktorou vzduch tlačí na naše telo a opozície.

Aký vplyv majú na človeka zmeny počasia

Existuje koncepcia meteorologickej závislosti potvrdená vedou a medicínou. Meteopati sú ľudia, ktorých telo reaguje aj na najmenšie odchýlky tlaku od normy. Zahŕňajú tiež ľudí s určitými chronickými chorobami (najmä s kardiovaskulárnym, nervovým systémom atď.).

Ľudské telo sa vo všeobecnosti dokáže prispôsobiť meniacim sa klimatickým podmienkam. Napríklad pri ceste do krajiny s úplne inými poveternostnými podmienkami môže trvať niekoľko dní, kým sa aklimatizuje.

Výrazné odchýlky od normy pocíti absolútne každá osoba. Patrí sem vysoký aj nízky krvný tlak..

V bežnom živote nedochádza k zvýšeniu atmosférického tlaku na kritickú úroveň, pri ktorej sa zhoršuje pohoda človeka (okrem vyššie spomenutých meteorologických a chronicky chorých). Jeho účinok pocítite napríklad pri potápaní do veľkej hĺbky..

Nízky a vysoký krvný tlak

Nízky atmosférický tlak je nebezpečnejší. Jeho účinky možno ľahko cítiť vo vysokých nadmorských výškach. Existuje koncept výškovej choroby, pri ktorej sa zvyšuje množstvo oxidu uhličitého. Zároveň klesá objem kyslíka, takže tkanivá tela pociťujú hladovanie kyslíkom. Plavidlá na to rýchlo reagujú a vyvolávajú prudké zvýšenie tlaku v tele.

Cyklón

Cyklón je obrovská masa vzduchu, ktorá sa otáča vo forme víru okolo vertikálnej osi s priemerom až niekoľko tisíc kilometrov. V strede tohto víru sa pozoruje znížený tlak.

Na severnej pologuli sa vír atmosférického cyklónu otáča proti smeru hodinových ručičiek, na južnej pologuli - v smere hodinových ručičiek. Cyklóny sa vyskytujú pravidelne, pretože ich vznik priamo súvisí s rotáciou Zeme. V blízkosti rovníka nie sú žiadne cyklóny.

Cyklóny sú dvoch typov:

  1. Tropické. Vznikajú v tropických šírkach a sú pomerne malé. Vyznačujú sa však obrovskou ničivou silou vetra..
  2. Extratropické. Tvorené v polárnych a miernych šírkach. Dosah v priemere niekoľko tisíc kilometrov.

Hlavnými rozlišovacími znakmi cyklónu sú kolosálna energia, ktorá sa prejavuje v podobe silného vetra, búrok, búrok, búrok, zrážok. Silným tropickým cyklónom sú priradené jedinečné názvy alebo mená ako Katrina (2005), Nina (1975), Dorian (2019).

Anticyklón

Antiklonón nie je len opakom cyklónu. Tento jav má iný mechanizmus výskytu. Vietor v oboch hemisférach Zeme sa v porovnaní s cyklónom pohybuje opačným smerom.

Antiklonón je oblasť pod vysokým tlakom. Vyznačuje sa uzavretými izobarmi - sú to čiary, ktoré označujú miesta s rovnakým atmosférickým tlakom.

Anticyklóna prináša stabilné poveternostné podmienky zodpovedajúce ročným obdobiam. V lete je pokojné horúce počasie, v zime mrazy. Charakterizované malými alebo žiadnymi mrakmi.

V určitých oblastiach sa tvoria anticyklóny. Napríklad sa najčastejšie vyskytujú na veľkých ľadových masách: v Antarktíde, Grónsku a Arktíde. Nachádza sa aj v trópoch.

Anticyklóny nesú tiež nebezpečenstvo a nepríjemné následky. Môžu prispieť k vzniku požiarov, dlhodobému suchu. Pri dlhej neprítomnosti vetra sa vo veľkých mestách hromadia škodlivé látky a plyny, čo obzvlášť akútne pociťujú ľudia s respiračnými chorobami.

Rozdiel medzi cyklónom a anticyklónom

Ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou? Vzorec, graf

Atmosférický tlak priamo súvisí s nadmorskou výškou. Čím vyšší je, tým nižší je tlak a naopak. Ak vystúpite 12 m nad morom, ortuťový stĺpec v barometri sa zníži o 1 mm.

Tlak sa namiesto mmHg zobrazuje častejšie v hektopascaloch. st.: 1 mm = 133,3 Pa = 1,333 hPa. Vzťah medzi výškou a tlakom môžete zobraziť pomocou jednoduchého vzorca:

∆h / ∆P = 12 m / mm Hg. st alebo ∆h / ∆P = 9 m / hPa,

kde ∆h je zmena výšky,
∆P - zmena tlaku.

Pri výstupe na 9 metrov sa teda úroveň tlaku zníži o 1 hPa. Tento indikátor sa nazýva tlakový stupeň. Norma pre atmosférický tlak - 1013 hPa (možno zaokrúhliť až na 1000).

Ako pomocou týchto údajov vypočítať zmenu tlaku v inej nadmorskej výške? Napríklad pri výstupe na 90 m poklesne tlak o 10 hPa. V tomto prípade sa ukáže, že pri stúpaní 900 m poklesne tlak na 0.

Ale hustota vzduchu sa tiež mení s výškou, preto pokiaľ ide o väčšiu vzdialenosť (od 1,5-2 km), musia sa všetky výpočty vykonať s prihliadnutím na tento ukazovateľ.

Graf nadmorskej výšky verzus tlak

Graf zmien atmosférického tlaku s nadmorskou výškou jasne zobrazuje všetky vyššie uvedené. Získava vzhľad zakrivenej čiary, nie priamky. Vďaka tomu, že hustota atmosféry nie je rovnaká, s rastúcou nadmorskou výškou tlak začína klesať čoraz pomalšie. Nikdy však nedosiahne nulu, pretože všade je nejaká látka - vo vesmíre nie je vákuum..

Atmosférický tlak v horách

V horách bude aj tak tlaková níž. To, ako sa človek súčasne cíti, závisí od výšky, ako aj od ďalších podmienok. Napríklad za normálnych vlhkostných podmienok môže stúpanie 3 000 m spôsobiť slabosť a zníženie výkonu. Je to spôsobené nedostatkom kyslíka.

Vo vlhkom podnebí podobné pocity vznikajú už vo výške 1 000 m. Faktom je, že molekuly vody vytláčajú molekuly kyslíka - vo vlhkom vzduchu je menej kyslíka. A v suchom podnebí môžete takmer bez problémov nastúpiť na 5000 m.

Zníženie tlaku s výškou

Rôzne výšky a ich účinky:

  1. 5 km - pocit nedostatku kyslíka.
  2. 6 km je maximálna výška, v ktorej sa nachádzajú stále sídla.
  3. 8,9 km - výška Everestu. Voda vrie pri teplote + 68 ℃. Vyškolení ľudia môžu byť na tejto úrovni krátkodobo..
  4. 13,5 km - bezpečne môžete byť iba s čistým kyslíkom. Maximálna prípustná výška, v ktorej môžete zostať bez zvláštnej ochrany.
  5. 20 km je pre človeka neprijateľná nadmorská výška. Iba ak je v pretlakovej kabíne.

Zaujímavé video o atmosférickom tlaku

Ak nájdete chybu, vyberte časť textu a stlačte kombináciu klávesov Ctrl + Enter.

Pre Viac Informácií O Cukrovke