Hvem målte atmosfærisk tryk for første gang? Som et resultat skabes atmosfærisk tryk

Atmosfærisk tryk er en af ​​de vigtigste klimatiske egenskaber som har indflydelse på mennesker. Det bidrager til dannelsen af ​​cykloner og anticykloner og fremkalder udviklingen af ​​hjerte-kar-sygdomme hos mennesker. Beviser for, at luft har vægt, blev opnået tilbage i det 17. århundrede siden da, har processen med at studere dens udsving været en af ​​de centrale for vejrudsigtere.

Hvad er atmosfære

Ordet "atmosfære" er af græsk oprindelse, bogstaveligt oversat som "damp" og "bold". Dette er en gasskal rundt om planeten, som roterer med den og danner et enkelt kosmisk legeme. Den strækker sig fra jordskorpen, der trænger ind i hydrosfæren og ender i exosfæren, der gradvist strømmer ind i det interplanetariske rum.

Atmosfæren på en planet er dens vigtigste element, der sikrer muligheden for liv på Jorden. Det indeholder nødvendigt for en person ilt, vejrindikatorer afhænger af det. Atmosfærens grænser er meget vilkårlige. Det er almindeligt accepteret, at de begynder i en afstand på omkring 1000 kilometer fra jordens overflade og derefter, i en afstand på yderligere 300 kilometer, jævnt bevæger sig ind i det interplanetariske rum. Ifølge teorier fulgt af NASA, ender denne gasskal i en højde af omkring 100 kilometer.

Det opstod som følge af vulkanudbrud og fordampning af stoffer i kosmiske kroppe, der faldt ned på planeten. I dag består den af ​​nitrogen, oxygen, argon og andre gasser.

Historien om opdagelsen af ​​atmosfærisk tryk

Indtil det 17. århundrede tænkte menneskeheden ikke på, om luft havde masse. Der var ingen idé om, hvad atmosfærisk tryk var. Men da hertugen af ​​Toscana besluttede at udstyre de berømte florentinske haver med springvand, mislykkedes hans projekt dybt. Vandsøjlens højde oversteg ikke 10 meter, hvilket var i modstrid med alle ideer om naturens love på det tidspunkt. Det er her, historien om opdagelsen begynder atmosfærisk tryk.

Galileos elev, den italienske fysiker og matematiker Evangelista Torricelli, begyndte at studere dette fænomen. Ved hjælp af eksperimenter på et tungere grundstof, kviksølv, kunne han få år senere bevise, at luft har vægt. Han skabte det første vakuum i laboratoriet og udviklede det første barometer. Torricelli forestillede sig et glasrør fyldt med kviksølv, hvori der under påvirkning af tryk var en sådan mængde stof tilbage, som ville udligne atmosfærens tryk. For kviksølv var søjlehøjden 760 mm. For vand - 10,3 meter er dette præcis den højde, som springvandene steg til i Firenzes haver. Det var ham, der for menneskeheden opdagede, hvad atmosfærisk tryk er, og hvordan det påvirker menneskelivet. i røret blev navngivet "Torricelli-tomrummet" til hans ære.

Hvorfor og som et resultat af hvilket atmosfærisk tryk skabes

Et af meteorologiens nøgleredskaber er studiet af luftmassers bevægelse og bevægelse. Takket være dette kan du få en idé om, hvad der forårsager atmosfærisk tryk. Efter at det blev bevist, at luft har vægt, blev det klart, at det, som enhver anden krop på planeten, er underlagt tyngdekraften. Det er det, der forårsager forekomsten af ​​tryk, når atmosfæren er under påvirkning af tyngdekraften. Atmosfærisk tryk kan svinge på grund af forskelle i luftmasse i forskellige områder.

Hvor der er mere luft, er den højere. I et sjældent rum observeres et fald i atmosfærisk tryk. Årsagen til ændringen ligger i dens temperatur. Det opvarmes ikke af solens stråler, men af ​​jordens overflade. Efterhånden som luften varmes op, bliver den lettere og stiger, mens de afkølede luftmasser synker ned, hvilket skaber en konstant, kontinuerlig bevægelse. Hver af disse strømme har forskelligt atmosfærisk tryk, hvilket fremkalder udseendet af vinde på vores planets overflade.

Indflydelse på vejret

Atmosfærisk tryk er et af nøglebegreberne i meteorologi. Vejret på Jorden er dannet på grund af påvirkning af cykloner og anticykloner, som dannes under påvirkning af trykændringer i planetens gasformige kappe. Anticykloner er kendetegnet ved høje hastigheder (op til 800 mm kviksølv og derover) og lav hastighed bevægelser, mens cykloner er områder med lavere rater og høj hastighed. Tornadoer, orkaner og tornadoer dannes også på grund af pludselige ændringer i atmosfærisk tryk - inde i tornadoen falder det hurtigt og når 560 mm Hg.

Luftbevægelser forårsager ændringer i vejrforholdene. Vinde forekommer mellem områder med på forskellige niveauer tryk, overhaler cykloner og anticykloner, hvorved der skabes atmosfærisk tryk, der danner visse vejr. Disse bevægelser er sjældent systematiske og er meget svære at forudsige. I områder, hvor højt og lavt atmosfærisk tryk kolliderer, ændres klimaforholdene.

Standard indikatorer

Gennemsnittet i ideelle forhold niveauet anses for at være 760 mmHg. Trykniveauet ændres med højden: i lavland eller områder under havoverfladen vil trykket være højere i højder, hvor luften er tynd, tværtimod falder dens indikatorer med 1 mm kviksølv for hver kilometer.

Lavt atmosfærisk tryk

Den aftager med stigende højde på grund af afstanden fra jordens overflade. I det første tilfælde forklares denne proces af et fald i indflydelsen af ​​gravitationskræfter.

Opvarmet af Jorden udvider de gasser, der udgør luften, deres masse bliver lettere, og de stiger til højere niveauer, indtil de tilstødende luftmasser er mindre tætte, så spredes luften til siderne, og trykket udlignes.

Troperne betragtes som traditionelle områder med lavere atmosfærisk tryk. I ækvatoriale områder er der altid lavtryk. Imidlertid er zoner med høje og lave indikatorer fordelt ujævnt over Jorden: i én geografisk breddegrad Der kan være områder med forskellige niveauer.

Øget atmosfærisk tryk

Mest højt niveau på Jorden er det observeret på Syd- og Nordpolen. Dette forklares af det faktum, at luften over en kold overflade bliver kold og tæt, dens masse øges, derfor tiltrækkes den stærkere til overfladen af ​​tyngdekraften. Det går ned, og rummet over det er fyldt med varmere luftmasser, som et resultat af hvilket atmosfærisk tryk skabes på et øget niveau.

Indvirkning på mennesker

Normale indikatorer, der er karakteristiske for en persons bopælsområde, bør ikke have nogen indflydelse på hans velbefindende. Samtidig er atmosfærisk tryk og liv på Jorden uløseligt forbundet. Dens ændring - stigning eller fald - kan provokere udviklingen af ​​hjerte-kar-sygdomme hos mennesker med øget blodtryk. En person kan opleve smerter i hjerteområdet, anfald af årsagsløs hovedpine og nedsat ydeevne.

For mennesker, der lider af luftvejssygdomme, kan anticykloner, der medfører forhøjet blodtryk, blive farlige. Luften går ned og bliver tættere, og koncentrationen af ​​skadelige stoffer stiger.

Under udsving i atmosfærisk tryk falder folks immunitet og niveauet af leukocytter i blodet, så det anbefales ikke at belaste kroppen fysisk eller intellektuelt på sådanne dage.

Atmosfære omkring jorden, udøver pres på jordens overflade og på alle genstande placeret over jorden. I en hvileatmosfære er trykket på ethvert punkt lig med vægten af ​​den overliggende luftsøjle, der strækker sig til atmosfærens ydre periferi og har et tværsnit på 1 cm 2.

Atmosfærisk tryk blev målt for første gang af en italiensk videnskabsmand Evangelista Torricelli i 1644. Apparatet er et U-formet rør på ca. 1 m langt, forseglet i den ene ende og fyldt med kviksølv. Da der ikke er luft i den øverste del af røret, skabes trykket af kviksølvet i røret kun af vægten af ​​kviksølvsøjlen i røret. Atmosfærisk tryk er således lig med trykket af kviksølvsøjlen i røret, og højden af ​​denne søjle afhænger af det atmosfæriske tryk af den omgivende luft: Jo højere atmosfærisk tryk, jo højere er kviksølvsøjlen i røret og derfor, højden af ​​denne søjle kan bruges til at måle atmosfærisk tryk.

Normalt atmosfærisk tryk (ved havoverfladen) er 760 mmHg (mmHg) ved 0°C. Hvis det atmosfæriske tryk for eksempel er 780 mm Hg. Art. betyder det, at luften producerer det samme tryk som det, der frembringes af en lodret søjle af kviksølv 780 mm høj.

Ved at observere højden af ​​kviksølvsøjlen i røret dag efter dag, opdagede Torricelli, at denne højde ændrede sig, og ændringer i atmosfærisk tryk var på en eller anden måde relateret til ændringer i vejret. Ved at fastgøre en lodret skala ved siden af ​​røret fik Torricelli en simpel anordning til at måle atmosfærisk tryk - et barometer. Senere blev trykket målt ved hjælp af et aneroid ("væskefri") barometer, som ikke bruger kviksølv, og trykket måles ved hjælp af en metalfjeder. I praksis, før du foretager aflæsninger, skal du let banke med fingeren på enhedens glas for at overvinde friktion i håndtagets transmission.

Baseret på et Torricelli rør station kop barometer, som er hovedinstrumentet til at måle atmosfærisk tryk på vejrstationer i øjeblikket. Den består af et barometrisk rør med en diameter på ca. 8 mm og en længde på ca. 80 cm, sænket med sin frie ende ned i en barometrisk kop. Hele det barometriske rør er indesluttet i en messingramme, i hvis øvre del er lavet et lodret snit for at observere kviksølvsøjlens menisk.

Ved samme atmosfæriske tryk afhænger højden af ​​kviksølvsøjlen af ​​temperaturen og tyngdeaccelerationen, som varierer noget afhængig af breddegrad og højde. For at udelukke afhængigheden af ​​højden af ​​kviksølvsøjlen i barometeret af disse parametre reduceres den målte højde til en temperatur på 0 ° C og tyngdeaccelerationen ved havoverfladen på en breddegrad på 45 ° og ved at indføre en instrumentel korrektion opnås trykket på stationen.

I overensstemmelse med internationalt system enheder (SI-system) den grundlæggende enhed til at måle atmosfærisk tryk er hektopascal (hPa), dog er det i en række organisationers tjeneste tilladt at bruge de gamle enheder: millibar (mb) og millimeter kviksølv (mmHg).

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

Den rumlige fordeling af atmosfærisk tryk kaldes trykfelt. Trykfeltet kan repræsenteres visuelt ved brug af overflader på alle punkter, hvor trykket er det samme. Sådanne overflader kaldes isobariske. For at få en visuel fremstilling af trykfordelingen på jordens overflade konstrueres isobarkort ved havoverfladen. For at gøre dette på geografisk kort vise atmosfærisk tryk målt på meteorologiske stationer og normaliseret til havniveau. Så er punkter med samme tryk forbundet med glatte buede linjer. Områder med lukkede isobarer med højt blodtryk i midten kaldes trykmaksima eller anticykloner, og områder med lukkede isobarer med lavt blodtryk i midten kaldes bariske lavpunkter eller cykloner.

Atmosfærisk tryk på hvert punkt på jordens overflade forbliver ikke konstant. Nogle gange ændrer trykket sig meget hurtigt over tid, men nogle gange forbliver det næsten uændret i ret lang tid. I den daglige trykvariation detekteres to maksima og to minima. Maksimum observeres omkring 10 og 22 timer lokal tid, minimum omkring 4 og 16 timer. Den årlige trykvariation afhænger stærkt af fysiske og geografiske forhold. Denne bevægelse er mere mærkbar over kontinenter end over oceaner.

Vi vil besvare følgende spørgsmål.

1. Hvad kaldes atmosfærisk tryk?

Luft har vægt og presser på jordens overflade og genstande på den. Den kraft, hvormed luft presser på jordens overflade, kaldes atmosfærisk tryk. En luftsøjle fra Jordens overflade til atmosfærens øvre grænse presser på Jordens overflade med en kraft svarende til cirka 1,033 kg/cm2. I teknologi tages denne værdi som en trykenhed og kaldes 1 atmosfære.

2. Hvem og hvordan målte først atmosfærisk tryk?

Atmosfærisk tryk blev første gang målt af den italienske videnskabsmand Evangelista Torricelli i 1644. Apparatet er et U-formet rør på ca. 1 m langt, forseglet i den ene ende og fyldt med kviksølv. Da der ikke er luft i den øverste del af røret, skabes trykket af kviksølvet i røret kun af vægten af ​​kviksølvsøjlen i røret. Atmosfærisk tryk er således lig med trykket af kviksølvsøjlen i røret, og højden af ​​denne søjle afhænger af det atmosfæriske tryk af den omgivende luft: Jo højere atmosfærisk tryk, jo højere er kviksølvsøjlen i røret og derfor, højden af ​​denne søjle kan bruges til at måle atmosfærisk tryk.

3. Hvilke instrumenter bruges til at måle atmosfærisk tryk?

For at måle atmosfærisk tryk bruges et kviksølvbarometer, aneroidbarometer og barograf (fra græsk grapho - jeg skriver).

Hvis vi sætter en skala på et rør, der ligner den Torricelli brugte i sit eksperiment, får vi den enkleste anordning til at måle atmosfærisk tryk - et kviksølvbarometer.

Hoveddelen af ​​aneroidbarometeret er runde bølgede metalkasser, der er forbundet med hinanden; et vakuum skabes inde i kasserne (trykket i dem er mindre end atmosfærisk tryk med en stigning i atmosfærisk tryk, kasserne komprimerer og trækker fjederen fastgjort til dem); bevægelsen af ​​enden af ​​fjederen overføres gennem specielle enheder til en viser, der bevæger sig langs en skala (divisioner og værdien af ​​atmosfærisk tryk er markeret på skalaen). Når det atmosfæriske tryk stiger, trækker boksen sig sammen, og når det atmosfæriske tryk falder, udvider disse vibrationer fjederen, som er forbundet med pilen. Pilen viser trykværdien på en skala.

Aneroidbarometer er et af de vigtigste instrumenter, der bruges af meteorologer til at forudsige vejret for de kommende dage, da ændringer i vejret er forbundet med ændringer i atmosfærisk tryk.

En barograf bruges til automatisk og kontinuerligt at registrere ændringer i atmosfærisk tryk. Ud over metalbølgede kasser har denne enhed en mekanisme til at flytte et papirbånd, hvorpå et gitter af trykværdier og ugedage er udskrevet. Ved hjælp af sådanne bånd kan du bestemme, hvordan det atmosfæriske tryk ændrede sig i løbet af en uge. Atmosfærisk tryk måles i millimeter kviksølv (mmHg).

4. Hvorfor er det atmosfæriske tryk forskelligt forskellige steder?

På jordens overflade varierer atmosfærisk tryk fra sted til sted og over tid. Særligt vigtige er ikke-periodiske ændringer i atmosfærisk tryk, der bestemmer vejret, forbundet med fremkomsten, udviklingen og ødelæggelsen af ​​langsomt bevægende regioner højt tryk(anticykloner) og relativt hurtigt bevægende enorme hvirvler (cykloner), hvor lavtryk hersker. Jo koldere luften er, jo højere densitet. Densiteten af ​​luften over den afhænger af opvarmningen af ​​den underliggende overflade. Hvis luften er tæt, så er dens masse større, og derfor presser den hårdere på overfladen.

5. Hvordan ændres atmosfærisk tryk med højden?

Atmosfærisk tryk falder med højden. Dette skyldes to årsager. For det første, jo højere vi er, jo lavere er højden af ​​luftsøjlen over os, og derfor presser vi mindre vægt på os. For det andet, med højden falder luftens tæthed, den bliver mere sjælden, det vil sige, at der er færre gasmolekyler i den, derfor har den mindre masse og vægt.

Hvis vi forestiller os en luftsøjle fra Jordens overflade til øverste lag atmosfære, så vil vægten af ​​en sådan luftsøjle være lig med vægt en kviksølvsøjle 760 mm høj. Dette tryk kaldes normalt atmosfærisk tryk. Dette er lufttrykket ved parallelt 45° ved en temperatur på 0°C ved havoverfladen. Hvis søjlens højde er mere end 760 mm, øges trykket, mindre - faldet. Atmosfærisk tryk måles i millimeter kviksølv (mmHg).

6. Hvordan viser kort fordelingen af ​​lufttemperatur og atmosfærisk tryk nær jordens overflade?

For at analysere vejret bruger eksperter kort, hvorpå værdierne af meteorologiske mængder er plottet. Ved behandling af meteorologiske kort forbinder meteorologer punkter med de samme værdier for lufttemperatur og atmosfærisk tryk med linjer kaldet isotermer (linjer med samme temperatur) og isobarer (linjer med samme tryk). Denne metode giver dig mulighed for at finde ud af placeringen af ​​områder med høj og lavt tryk, områder med høje og lave temperaturer.

1. Hvad er atmosfærisk tryk. Hvordan atmosfærisk tryk blev målt i en fjern fortid.

Atmosfærisk tryk er den kraft, hvormed en søjle atmosfærisk luft presser på jordens overflade.

I fig. 1 Brug pilene til at vise retningen og gennemsnits værdi trykket af en kviksølvsøjle i røret og en søjle af atmosfærisk luft på overfladen af ​​kviksølvet i bægeret. (Tværsnitsarealet af røret med kviksølv er 1 cm2.)

I fig. 2 skriv højden af ​​kviksølvsøjlen i røret, hvis det vides, at det atmosfæriske tryk er 760 mm Hg. Kunst.

Udfyld de manglende ord for at beskrive ændringerne i atmosfærisk tryk over havet og over land i løbet af dagen.

I morgentimerne opvarmes overfladen af ​​land og hav praktisk talt ikke solstråler.

I løbet af natten er temperaturerne i overflade- og overfladeluftlagene næsten kølet ned, så der er ingen mærkbare forskelle mellem det atmosfæriske tryk over land (Рс) og over havet (Рм).

I løbet af dagen opvarmes landoverfladen intenst af solens stråler og jordens overflade afgiver varme til jordlaget af luft, som bliver mindre tæt.

Atmosfærisk tryk er således højere over land. Vandets overflade i løbet af dagen opvarmes også af solens stråler, men varmen overføres til dybere lag og "akkumuleres" i vandsøjlen. Følgelig er overfladelaget af luft mindre tæt end overfladelaget, det opvarmes senere. Relativt lavt atmosfærisk tryk dannes over havet.

Om aftenen, som om morgenen, er lufttemperaturen og det atmosfæriske tryk over land og over havet næsten det samme.

Om natten bliver jordens overflade (land og hav) ikke opvarmet af solens stråler.

Landoverfladen afkøles end havoverfladen, afgiver sin varme til overfladelaget af luft, dens temperatur falder hurtigere end temperaturen af ​​overfladelaget af luft. Derfor er luften over land mindre tæt end over havet, og over land er mindre tæt end over havet.

2. Atmosfærisk tryk ændres med højden

Under de samme luftopvarmningsforhold falder det atmosfæriske tryk med højden.

Brug lærebogens tekst til at bestemme værdierne for atmosfærisk tryk i to befolkede områder Jorden.

Det tibetanske buddhistiske kloster Rongbuk (grundlagt i 1902) er det højeste sted på Jorden, hvor mennesker bor permanent. Det legendariske kloster ligger på den nordlige side af Himalaya, ved foden af ​​Everest i en højde af 5029 m. Klatrere passerer gennem Rongbuk til basislejren, hvorfra erobringen af ​​verdens højeste top, Mount Everest, begynder. . Munke kommer til lejren for at bede for de modige sjæle og udføre ritualer.

Hvis det atmosfæriske tryk på verdenshavets niveau er 760 mm Hg, så er det på niveau med Rongbuk-klosteret 292 mm Hg.

I Bolivia ( Sydamerika) i en højde af 3660 m i Andesbjergene ligger byen La Paz med en million indbyggere, som kaldes den højeste hovedstad i verden. Bolivias officielle hovedstad er den lille by Sucre, hvor kun Højesteretten lande. Landets egentlige hovedstad, politiske, økonomiske og kulturelle centrum er byen La Paz. Her er Bolivias udøvende og lovgivende magt, parlamentsbygningen, præsidentens bolig og ministerier. Byen blev grundlagt i 1548. spansk conquistador Alonso Mendoza og blev navngivet til ære for forsoningen af ​​de spanske erobrere, der havde været i krig i lang tid.

Hvis det atmosfæriske tryk på verdenshavets niveau er 760 mm Hg. Art., så på niveau med byen La Paz 418 mm Hg. Kunst.

Udfyld de manglende ord i definitionen.

Linjer, der forbinder punkter med samme lufttemperaturværdier, kaldes isotermer.

Linjer, der forbinder punkter med samme værdier af atmosfærisk tryk, kaldes isobarer.

Geograf-Stifinderskolen

Bestem mængden af ​​atmosfærisk tryk i geografi klasseværelset, på den første og øverste etager skolebygning. (individuelt)

Dette tryk kaldes atmosfærisk tryk. Hvor stor er den?

Indsendt af læsere fra internetsider

fysik bibliotek, fysikundervisning, fysikprogram, lektionsnotater fysik, fysik lærebøger, færdiglavede lektier

Lektionens indhold lektionsnotater understøttende frame lektion præsentation acceleration metoder interaktive teknologier Øve sig opgaver og øvelser selvtest workshops, træninger, cases, quests lektier diskussion spørgsmål retoriske spørgsmål fra elever Illustrationer lyd, videoklip og multimedier fotografier, billeder, grafik, tabeller, diagrammer, humor, anekdoter, vittigheder, tegneserier, lignelser, ordsprog, krydsord, citater Tilføjelser abstracts artikler tricks for de nysgerrige krybber lærebøger grundlæggende og yderligere ordbog over begreber andet Forbedring af lærebøger og lektionerrette fejl i lærebogen opdatering af et fragment i en lærebog, elementer af innovation i lektionen, udskiftning af forældet viden med ny Kun for lærere perfekte lektioner kalenderplan for året retningslinier diskussionsprogrammer Integrerede lektioner