Повышенное атмосферное давление господствует в течение года в каких широтах

Атмосферное давление

повышенное атмосферное давление господствует в течение года в каких широтах

Воздух, окружающий Землю, имеет массу, и несмотря на то, что масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли (общая масса атмосферы равна 5,2*1021 г, а 1 м3 воздуха у земной поверхности весит 1,033 кг), эта масса воздуха оказывает давление на все объекты, находящиеся на земной поверхности. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность, называется атмосферным давлением.

На каждого из нас давит столб воздуха в 15 т. Такое давление способно раздавить все живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному.

Таким образом, внутреннее и внешнее давление уравновешиваются.

Барометр

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Для его определения пользуются специальным прибором — барометром (от греч. baros — тяжесть, вес и metreo — измеряю). Существуют ртутные и безжидкостные барометры.

Безжидкостные барометры получили название барометры-анероиды (от греч. а — отрицательная частица, nerys — вода, т. е. действующий без помощи жидкости) (рис. 1).

Рис. 1. Барометр-анероид: 1 — металлическая коробочка; 2 — пружина; 3 — передаточный механизм; 4 — стрелка-указатель; 5 — шкала

Нормальное атмосферное давление

За нормальное атмосферное давление условно принято давление воздуха на уровне моря на широте 45° и при температуре 0 °С. В этом случае атмосфера давит на каждый 1 см2 земной поверхности с силой 1,033 кг, а масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм.

Опыт Торричелли

Величина 760 мм была впервые получена в 1644 г. Эванджелистом Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) — учениками гениального итальянского ученого Галилео Галилея.

Э. Торричелли запаял с одного конца длинную стеклянную трубку с делениями, наполнил ртутью и опустил в чашку с ртутью (так был изобретен первый ртутный барометр, который получил название трубки Торричелли). Уровень ртути в трубке понизился, так как часть ртути вылилась в чашку и установилась на уровне 760 миллиметров. Над столбиком ртути образовалась пустота, которая получила название Торричеллиевой пустоты (рис. 2).

Э. Торричелли полагал, что давление атмосферы на поверхность ртути в чашке уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба над уровнем моря — 760 мм рт. ст.

повышенное атмосферное давление господствует в течение года в каких широтах

Рис. 2. Опыт Торричелли

Это принято считать за одну атмосферу (атм.). В международной системе единиц (СИ) 1 атм. = 101 325 Паскалей (Па). Блез Паскаль (1623-1662) — французский ученый, в честь которого названа единица давления.

1 Па = 10-5 бар; 1 бар = 0,98 атм.

Повышенное и пониженное атмосферное давление

Давление воздуха на нашей планете может изменяться в широких пределах. Если давление воздуха больше 760 мм рт. ст., то оно считается повышенным, меньше — пониженным.

Так как с подъемом вверх воздух становится все более разреженным, атмосферное давление понижается (в тропосфере в среднем 1 мм на каждые 10,5 м подъема). Поэтому для территорий, расположенных на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое значение атмосферного давления. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, поэтому среднее атмосферное давление для нее — 748 мм рт. ст.

Атмосферное давление в течение суток дважды повышается (утром и вечером) и дважды понижается (после полудня и после полуночи). Эти изменения связаны с изменением температуры и перемещением воздуха. В течение года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажден и уплотнен, а минимальное — летом.

Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит ярко выраженный зональный характер. Это обусловлено неравномерным нагреванием земной поверхности, а следовательно, и изменением давления.

На земном шаре выделяются три пояса с преобладанием низкого атмосферного давления (минимумы) и четыре пояса с преобладанием высокого (максимумы).

В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается вверх. В результате у земной поверхности близ экватора устанавливается низкое атмосферное давление.

У полюсов под воздействием низкой температуры воздух становится более тяжелым и опускается. Поэтому у полюсов атмосферное давление, повышенное по сравнению с широтами на 60-65°.

В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое (хотя и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными — низкое.

Общая схема распределения атмосферного давления такова (рис. 3): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий — пояса высокого давления; 60-70° широты — зоны низкого давления; в приполярных районах — области высокого давления.

В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы: Азиатский и Северо-Американский.

Рис. 3. Общая схема распределения атмосферного давления

Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум — формируется над Азией.

В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский.

>

Линии, которые на климатической карте соединяют пункты с одинаковым атмосферным давлением, называются изобарами (от греч. isos — равный и baros — тяжесть, вес).

Чем ближе изобары друг к другу, тем быстрее изменяется атмосферное давлении на расстоянии. Величина изменения атмосферного давления на единицу расстояния (100 км) называется барическим градиентом.

На образование поясов атмосферного давления у земной поверхности влияют неравномерное распределение солнечного тепла и вращение Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления: летом — к северу, зимой — к югу.



Атмосферное давление. Общая циркуляция атмосферы

Гипермаркет знаний>>География>>География 6 класс>> Атмосферное давление. Общая циркуляция атмосферы

                      § 2. Атмосферное давление.

                 Общая циркуляция атмосферы

Так атмосфера Земли имеет толшину около 1 тысячи километров, на каждого из нас давит столб воздуха весом 15 тонн. Почему же мы не ощущаем это давление? Объясняется это тем, что давление внутри организма человека равно атмосферному. Внутреннее и внешнее давления уравновешиваются.

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Для его определения пользуются специальным прибором — барометром. Существуют ртутные и безжидкостные барометры. Последние получили название барометры-анероиды. За нормальное давление атмосферы условно принято давление, равное 760 мм высоты ртутного столба, что близко к среднему атмосферному давлению на уровне моря. Давление воздуха больше 760 мм рт. ст. считается повышенным, меньше — пониженным. Так как давление с высотой понижается (в среднем на 1 мм на каждые 10,5 м подъема), то для территорий, лежащих на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое соответствующее значение. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, среднее давление для нее — 748 мм рт. ст.

В глобальном масштабе на Земном шаре имеются три пояса с преобладанием низкого и четыре пояса с преобладанием высокого давления.

В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается, то есть происходит восходящее движение воздуха. Вследствие этого у поверхности Земли близ экватора устанавливается низкое давление. У полюсов, под воздействием низких температур, воздух в тропосфере охлаждается, становится более тяжелым и опускается, то есть происходит нисходящее движение воздуха. Поэтому у полюсов давление повышенное по сравнению с широтами 60-65° с. ш. и ю. ш.

В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое по сравнению с окружающим воздухом (хотя оно и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными — низкое давление.

Глобальная схема распределения атмосферного давления такова (см. рис. 22): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий — пояса высокого давления, 60-70° широты — зоны низкого давления, в приполярных районах — области высокого давления.

В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы (области высокого давления): Азиатский и Северо-Американский. Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум — формируется над Азией.

В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский (см. карту атласа).

Вывод: образование поясов разного атмосферного давления у поверхности Земли прежде всего является следствием неравномерного распределения солнечного тепла и вращения Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления летом — к северу зимой — к югу.

Перемещение воздуха над поверхностью Земли в горизонтальном направлении называется ветром. Ветер всегда дует из области высокого давления в область низкого давления. И чем больше разность давления между соседними участками земной поверхности, тем ветер сильней. Вы уже знаете, что поверхность суши и воды нагревается по-разному. В летний день поверхность суши нагревается сильнее. От нагревания воздух над сушей расширяется и становится легче. Над водоемом в это время воздух холоднее, следовательно, тяжелее. Если водоем сравнительно большой, в тихий жаркий летний день можно почувствовать легкий ветерок, дуюший с воды, над которой более холодный воздух созда ет более высокое давление. Такой легкий ветерок называют дневным бризом (от франц. brise — легкий ветер). Ночной бриз, наоборот, дует с суши, так как вода охлаждается медленнее, и воздух над ней теплее.

Если бриз меняет направление два раза в сутки — днем и ночью, то другой ветер — муссон — меняет свое направление два раза в год. Зимой муссон дует с суши на море, летом — с моря на сушу. Летом суша быстро прогревается, и давление воздуха над ее поверхностью падает. В это время более прохладный морской воздух начинает перемещаться на сушу. Зимой — все наоборот.

Действие муссонов сильно проявляется в восточных частях материков, где с ними соседствуют огромные пространства океанов.

повышенное атмосферное давление господствует в течение года в каких широтах

Постоянные ветры Земли — пассаты и западные ветры — зависят от положения поясов атмосферного давления. Так как в экваториальном поясе преобладает низкое давление, а близ 30° с. ш. и ю. ш. — высокое, то у поверхности Земли в течение всего года ветры дуют от тридцатых широт к экватору. Это пассаты. Под влиянием вращения Земли вокруг своей оси пассаты отклоняются: в Северном полушарии вправо, на запад, и дуют с северо- востока на юго-запад, а в Южном полушарии — влево и направлены с юго-востока на северо-запад (рис. 22). От поясов высокого давления (25-30° с. ш. и ю. ш.) ветры дуют не только к экватору, но и в сторону полюсов, т. к. у 65° с. ш. и ю. ш. преобладает низкое давление. Однако вследствие вращения Земли они постепенно отклоняются к востоку и создают воздушный поток, перемещающийся с запада на восток. Поэтому в умеренных широтах преобладают западные ветры.

Циркуляция атмосферы — важный фактор формирования климата. Она проявляется в переносе различных типов воздушных масс. Всю систему воздушных течений над Земным шаром называют общей циркуляцией атмосферы.

Воздушные массы постоянно движутся, изменяют свои свойства, но между ними остаются довольно резкие границы — переходные зоны шириной в несколько десятков километров. Эти пограничные зоны называют атмосферными фронтами. Когда фронт проходит через какую-либо местность, то над ней меняются воздушные массы и как следствие — погода.

Фронт можно рассматривать, как поверхность раздела двух воздушных масс, которая наклонена к земной поверхности под очень малым углом. Холодный воздух находится рядом с теплым и под ним — в виде пологого клина. При этом теплый воздух поднимается вверх по клину холодного воздуха и охлаждается, приближаясь к состоянию насыщения. В нем возникают облака, из которых выпадают осадки. Если фронт перемещается в сторону отступающе го холодного воздуха, наступает потепление, такой фронт называют теплым. Холодный фронт, наоборот, надвигается на территорию, занятую теплым воздухом.

                                        Циклоны и антициклоны.В тропосфере средних и высоких широт постоянно образуются области низкого и высокого атмосферного давления диаметром в несколько тысяч километров. Циклон (от греч. kyklon — кружащийся) — область низкого давления атмосферы; антициклон — область высокого давления атмосферы (рис. 23). В центре циклона самое низкое давление, в центре антициклона — самое высокое.

повышенное атмосферное давление господствует в течение года в каких широтах

В каждом циклоне и антициклоне воздух движется в виде огромного вихря. В Северном полушарии это вращение воздуха в циклонах происходит против часовой стрелки, а в антициклонах — по часовой стрелке. Скорости ветра в циклонах могут быть весьма значительными. В антициклонах ветры слабее, во внутренних их частях наблюдаются даже штили (безветрие).

В течение года в тропосфере возникают сотни циклонов и антициклонов. В Северном полушарии господствует перемещение их с запада на восток. При прохождении циклона происходит смена воздушных масс, а следовательно, изменение температуры и влажности воздуха, увеличение облачности, выпадение осадков. При прохождении антициклона облачность обычно невелика и существенных осадков не выпадает, так как преобладают нисходящие токи воздуха.

Циклоны и антициклоны — это естественные механизмы, переносящие воздушные массы.

Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. — М.:Айрис-пресс, 2010. — 368 с.:ил.

Видеопо географии скачать, домашнее задание, учителям и школьникам на помощь онлайн

Содержание урока  конспект урока  опорный каркас    презентация урока  акселеративные методы   интерактивные технологии   Практика  задачи и упражнения   самопроверка  практикумы, тренинги, кейсы, квесты  домашние задания  дискуссионные вопросы  риторические вопросы от учеников  Иллюстрации  аудио-, видеоклипы и мультимедиа   фотографии, картинки   графики, таблицы, схемы  юмор, анекдоты, приколы, комиксы  притчи, поговорки, кроссворды, цитаты  Дополнения  рефераты  статьи   фишки для любознательных   шпаргалки   учебники основные и дополнительные  словарь терминов                            прочие   Совершенствование учебников и уроков  исправление ошибок в учебнике  обновление фрагмента в учебнике   элементы новаторства на уроке   замена устаревших знаний новыми   Только для учителей  идеальные уроки   календарный план на год    методические рекомендации    программы  обсуждения   Интегрированные уроки  

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

Авторські права | FAQ | Партнери | Контакти

©  Автор системы образования 7W и Гипермаркета Знаний — Владимир Спиваковский

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов — гиперссылка).
edufuture.biz 2008-2018© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других «взрослых» тем.

Разработка —

Гипермаркет знаний 2008-2018

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email:

Вес атмосферы в миллион раз меньше веса Земли, однако давление, оказываемое атмосферой на земную поверхность, весьма значительно и составляет 1033,3 г на каждый кв. сантиметр поверхности на уровне океана. Это давление уравновешивается давлением столбика ртути высотой 760 мм, сечением 1 кв. см при температуре 0º, на том же уровне, на широте 45°. Давление 760 мм рт ст. принято считать нормальным атмосферным давлением. В настоящее время общепринятой единицей измерения давления является миллибар. 100 мб соответствует 750 мм рт. Ст.

С высотой давление убывает, т.к. мощность вышележащего слоя атмосферы становится меньше. Расстояние, на которое нужно подняться или опустится, для того, чтобы атмосферное давление изменилось на 1 мб, называют барометрической ступенью.

Наблюдения показывают, что давление во времени изменяется постоянно и в широких пределах. Колебания давления в одном месте могут иметь большую амплитуду.

Суточный ход давления отличается плавными колебаниями и имеет два максимума (в 10 и 22 часа по местному времени) и два минимума (в 4 и в 16 часов). Эти колебания давления особенно хорошо выражены в экваториальных и тропических широтах (3—4 мб), по направлению к полюсам амплитуда их уменьшается (до 0,3 мб).

Годовые амплитуды колебаний давления в направлении от низких широт к высоким увеличиваются. При этом над материками колебания более значительны, чем над океанами. Годовой ход давления также различен. Над материками максимум – лето, над океаном – зимой.

Распределение давления в слое атмосферы наглядно можно показать на рисунке с помощью поверхностей, проведенных через точки с одинаковым давлением и называемых изобарическими поверхностями. В области повышенного давления образуется система криволинейных изобарических поверхностей, обращенных выпуклостью вверх. В области пониженного давления – вниз.

Линии, образующиеся от пересечения изобарических поверхностей с поверхностью океана, называются изобарами. Изобары соединяют точки с одинаковым давлением.

Прямолинейные изобары возникают от пересечения поверхности параллельными изобарическими поверхностями по некоторым углом. Замкнутые изобары образуются при пересечении поверхности выпуклыми или вогнутыми чашеобразно изобарическими поверхностями. Система замкнутых изобар с пониженным давлением в центре – барический минимум, то же с повышенным – барический максимум. Незамкнутая система изобар, соответствующая вытянутому языку пониженного давления – барическая ложбина, язык повышенного давления – барический гребень.

Густота расположения изобар зависит от изменения давления на единицу расстояния. Изменения давления в горизонтальном направлении характеризуется барическим градиентом – изменением давления на единицу расстояния в сторону убывающего давления, в направлении, перпендикулярном изобаре.

На карте среднего многолетнего распределения давления в январе видна зона пониженного давления на экваторе (экваториальная депрессия), внутри которой над материками (особенно в южном полушарии) выделяются замкнутые области с давлением ниже 1010 мб. К северу и югу от экваториальной депрессии располагаются зоны высокого давления, распадающиеся на замкнутые области, особенно хорошо выраженные над океанами в южном полушарии (Южно-Индийский, Южно-Тихоокеанский, Южно-Атлантичекий максимумы). Их разделяют области пониженного давления, возникающие над нагретыми материками. В северном полушарии барические максимумы, формирующиеся над океанами – Северо-Атлантический и Северо-Тихоокеанский – объединяются с обширным максимумом над Азией, распространяющимся на тропические, субтропические, умеренные и субполярные широты, и с максимумами над Северной Америкой в сплошную зону высокого давления. В умеренных и субполярных широтах северного полушария над океанами располагаются барические минимумы над материками – упомянутые выше области высокого давления. Над Арктикой давление повышенное, но замкнутая область повышенного давления выделяется только над Гренландией. В умеренных и субполярных широтах южного полушария – сплошная зона низкого давления. Над Антарктидой – устойчивый, барический максимум.

В июле экваториальная зона низкого давления смещается в северное полушарие. Над материками низкое давление распространяется далеко на север, в тропические и умеренные широты северного полушария, образуя обширные летние депрессии с центрами около 30º с.ш. Северо-Атлантический и Северо-Тихоокеанский максимумы также сдвигаются к северу и усиливаются. В умеренных и субполярных широтах северного полушария значительно ослабевающие депрессии над океанами объединяются с депрессиями над материками в сплошную зону низкого давления, к северу от которой давление очень незначительно повышается.

В южном полушарии в субтропических и тропических широтах высокое давление не ограничивается тремя максимумами над океанами, а распространяется и на охлаждающиеся материки, образуя зону высокого давления. В умеренных и субтропических широтах южного полушария, так же как в январе располагается зона низкого давления. Над Антарктидой – высокое давление.

Анализ карт изобар января и июля позволяет заметить выраженную весь год зональность в распределении давления, особенно отчетливо проявляющуюся над океанами. Весь год существует зона пониженного давления над экватором. В субтропических широтах в течение всего года сохраняется зона высокого давления, распадающаяся на отдельные максимумы над океанами. Отчетливо видны зона пониженного давления в умеренных широтах (сплошная в южном полушарии и разделяющаяся в северном) и зона высокого давления над полюсами. В зависимости от сезона зоны высокого и низкого давления над океаном смещаются к северу и югу.

Над материками области выс. И низк. Давления не только смещаются, но и изменяют по сезонам знак на обратный: на месте барического максимума возникает минимум, и наоборот. Например зимний максимум над Азией сменяется летним минимумом. Барические максимумы и минимумы оказывают очень большое влияние на воздушные течения, на погоду и климат, поэтому их называют центрами действия атмосферы.

Развитие атмосферных процессов над Европой, например, в огромной степени определяется влиянием таких центров, как потсоянные Азорский и Арктический максимумы, сезонный максимум над Азией, постоянный Исландский минимум и сезонный минимум над Азией.

Барические максимумы и минимумы нигде не сохраняются постоянно, давление непрерывно меняется, а карты показывают только преобладание давления в одном месте.

Ветер

Различия в давлении вызывают перемещение воздуха. Движение воздуха в горизонтальном направлении называется ветром. Ветер характеризуется скоростью, силой и направлением. Скорость ветра измеряется в метрах в сек. Сила ветра определяется давлением, оказываемым движущимся воздухом на предметы, и измеряется килограммами на 1 кв. м. Сила ветра зависит от его скорости: сила = скорость • 0,25 (коэффициент). Сила трения уменьшает скорость ветра примерно в два раза (что сказывается до высоты 1000 м).

В приземном слое атмосферы мощностью 100 м летом и 50 м зимой максимальная скорость ветра наблюдается в 13-14 часов, минимальная – в ночные часы. В более высоких слоях атмосферы суточный ход скорости ветра обратный.

Направление ветра определяется положением той точки горизонта, от которой он дует

Направление ветра изменяется вместе с изменениями в распределении давления. Наглядное представление о повторяемости ветров дают розы ветров.

Направление ветра зависит от направления барического градиента, оклоняющего действия вращения Земли, от трения.

Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 835;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *