previos homepage web-resources    email-to-webmaster questions next

ТЕМА : АТМОСФЕРА
  ИЛЛЮСТРИРОВАННЫЙ СПРАВОЧНИК ПО ТЕМЕ   УЧЕБНЫЕ ТЕКСТЫ ПО МЕТЕОРОЛОГИИ >>>

  Структура атмосферы >>
 

ДАВЛЕНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА АТМОСФЕРЫ

 
 

Слои воздуха у поверхности Земли сжаты всеми слоями воздуха, находящимися на ними >>>
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ


Атмосферное давление впервые измерил итальянский ученый Эванджелиста Торричелли в 1644 году.
Стеклянная трубка, запаянная с одного конца (B) длиной около 1 м была заполнена ртутью, затем при закрытом верхнем отверстии перевернута и погружена в емкость (D), заполненную тоже ртутью (C), и открыта. Немного ртути вытекло из трубки в емкость, но основная часть ртути в трубке ( столбик ртути высотой 760 мм) осталась.

    В трубке над ртутью воздуха нет, там образовалось безвоздушное пространство. То, что вся ртуть не вылилась объясняется тем, что атмосфера давит на ртуть в емкости и ртуть находится в равновесии. По закону Паскаля давление в трубке и давление на уровне поверхности ртути в емкости одинаковые и равны атмосферному давлению. Так как в верхней части трубки воздуха нет, то давление ртути в трубке создается только весом столбика ртути в трубке. Таким образом, атмосферное давление равно давлению столбика ртути в трубке и высота этого столбика будет зависеть от атмосферного давления окружающего воздуха: чем больше атмосферное давление, тем выше столбик ртути в трубке и, следовательно, высота этого столбика может быть использована для измерения атмосферного давления.

Нормальным атмосферным давлением ( на уровне моря) принято значение 760 мм ртутного столба ( мм рт. ст.) при температуре 0 градусов Цельсия. Если давление атмсоферы, например, 780 мм рт. ст., то это значит, что воздух производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 780 мм. Наблюдая день за днем за высотой ртутного столба в трубке Торричелли обнаружил, что эта высота меняется, причем изменения атмосферного давления как-то связаны с изменением погоды. Прикрепив рядом с трубкой вертикальную шкалу Торричелли получил простой прибор для измерения атмосферного давления - барометр. Позже стали измерять давление с помощью барометра-анероида
("безжидкостный"), в котором не используется ртуть, а давление измеряется с помощью металлической пружинки

Эксперимент был повторен и с трубкой немного другого типа (А)

В 1654 году ученый Отто Герике в г. Магдебурге, чтобы доказать существование атмосферного давления, произвел такой опыт: два металлических полушария были сложены вместе, из полости между ними был выкачан воздух, т.е. внутри образовалось безвоздушное пространство. Давление окружающей атмосферы так плотно прижало полушария друг к другу, что их не могли разорвать восемь пар лошадей.
  Изменение атмосферного давления с высотой  

Газы сильно сжимаемы и чем сильнее сжат газ, тем больше его плотность и тем большее давление он производит. Нижние слои воздуха сжаты всеми вышележащими слоями. Чем выше от поверхности Земли, тем воздух слабее сжат, тем меньше его плотность и, следовательно, тем меньшее давление он производит. Так, например, когда воздушный шар поднимается наз Землей, то давление воздуха на шар становится меньше не тольео потому, что высота столба воздуха над ним уменьшается, но еще и потому, что плотность воздуха вверху меньше, чем внизу. С помощью барометра можно установить, что даже на разных этажах здания давление различное.

При небольших подъемах в среднем на каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт.ст.

Зная зависимость давления от высоты, можно по изменению показаний барометра определить высоту поднятия над уровнем моря. Анероиды, имеющие шкалу, по которой непосредственно можно отсчитать высоту поднятия, называют альтиметрами. Их применяют в авиации и при подъемах на горы.

 

ТЕМПЕРАТУРА АТМОСФЕРЫ

Атмосфера была разделена на слои согласно температуре.
В тропосфере температура падает с высотой в среднем на 6.4 градуса Цельсия на каждые 1000 метров высоты. Изменения температуры зависят также от времени года, широты местности.
На высоте примерно 13 км температура падает до примерно
- 50 градусов Цельсия. Но выше этого уровня температура остается почти постоянной с увеличением высоты - этот уровень называют тропопауза. Высота тропопаузы ( и соответсвенно толщина тропосферы) над экватором - около 17 км, и над полярными областями 9 - 10 км.

Выше тропопаузы температура в стратосфере постепенно повышаются, достигая 0 градусов Цельсия на высоте примерно 50 км - это уровень стратопаузы. Выше, в пределах мезопаузы, до высоты около 80 км, температура падает до - 80 градусов Цельсия. На этой высоте происходит изменение температуры - уровень мезопаузы - выше которого температура начинает повышаться с высотой в пределах термосферы.

 

 


 
List all links on this page    List all images on this page