Повітря - не невагоме. 1 кубометр повітря важить 1,033 кг. Вага повітря створює атмосферний тиск.
На кожен квадратний метр земної поверхні повітря тисне з силою 10033
кг. Це стовп повітря від рівня моря до верхніх шарів атмосфери.
За нормальний атмосферний тиск прийнято вважати тиск повітря на рівні моря на широті 45о і при температурі 0оС. В цьому випадку атмосфера тисне на кожний см2
земної поверхні з силою 1,033 кг, а маса цього повітря зрівноважується
ртутним стовпчиком висотою 760 мм. На цій залежності побудований
принцип вимірювання тиску. Воно вимірюється в міліметрах ртутного стовпчика (мм рт. ст.) або мілібарах (мб): 1 мб = 0,75 мм рт. ст. Лінії на карті, що з'єднують точки з однаковим атмосферним тиском називаються ізобарами. Тиск атмосфери вимірюється за допомогою барометрів. Існує два типи барометрів: ртутний і металевий (анероїд).
Ртутний барометр
складається з запаяної зверху металевої трубки, зануреної нижнім кінцем
в металеву чашку зі ртутьтю. Стовпчик ртуті в скляній трубці
урівноважує своєю вагою тиск повітря, діючого на ртуть в чашці. При
зміні тиск змінюється висота ртутного стовпчика. Ця зміна фіксується по
шкалі, прикріпленій поруч зі скляною трубкою барометра.
Металевий барометр, або анероїд,
складається з герметично закритої тонкостінної гофринової металевої
коробки, всередині якої повітря розріджене. При зміні тиску стінки
коробки коливаються. Ці коливання системою важелів передаються стрілці,
яка переміщується по шкалі з поділками.
Для запису вимірювань тиску використовують самопишучі барометри - барографи.
Робота барографа основана на тому, що коливання стінок анероїдної
коробки передаються перові, яке креслить лінію на стрічці котушки, яка
крутиться навколо своєї осі.
Тиск на земній кулі може
змінюватись в широких рамках. Так, максимальна величина атмосферного
тиску 815,85 мм рт. ст. (1087 мб) зареєстрований зимою в Туруханську,
мінімальна - 641,3 мм рт. ст. (854 мб) - в урагані "Ненсі" над Тихим
океаном.
Тиск змінюється з висотою. В нижньому шарі тропосфери він
знижується на 1 мм рт. ст. на кожних 10 метрів підйому, або на 100 мм
рт. ст на кожен кілометр.Тому з висотою повітря стає розрідженим. На
висоті 5 км тиск зменшується вдвічі, 15 км - у 8 раз, 20 км - у 18 раз.
Атмосферний тиск безперервно змінюється в зв`язку зі зміною температури
й перемішуванням повітря. На протязі доби він підвищується двічі
(вранці і ввечері) і двічі понижується (після обіду і після півночі).
На протязі року на материках максимальний тиск спостерігається взимку,
коли повітря переохолоджене, а мінімальне - влітку. Над океанами
зворотна картина - максимальний тиск спостерігається влітку, а
мінімальний - взимку.
Розподіл атмосферного тиску по земній поверхні носить чітко виражений зональний характер,
що спричинене нерівномірним нагріванням земної поверхні, і, як
наслідок, зміною тиску. Зміна тиску пояснюється переміщенням повітря.
Зміна тиску пояснюється переміщенням повітря. Він високий там, де
повітря стає більше, низький там, звідки повітря переміщується.
Нагріваючись від поверхні, повітря направляється вверх і тиск на
теплову поверхню знижується. Але на висоті повітря охолоджується і
починає опускатись на сусідні холодні ділянки, де тиск зростає. Таким
чином нагрівання й охолодження повітря від земної поверхні
супроводжується його перерозподілом і зміною тиску.
В екваторіальнихширотах
температура повітря постійно високі, повітря, нагріваючись,
піднімаються й направляються до тропічних широт. Тому в екваторіальній
зоні тиск постійно знижений. В тропічних широтах внаслідок припливу повітря виникає область підвищеного атмосферного тиску. Над постійно холодною поверхнею полюсів (в Арктиці й Антарктиці) тиск повітря підвищений, його створює повітря, яке приходить з помірних широт. Разом з тим відплив повітря створює в помірних широтах
область пониженого атмосферного тиску. В результаті на Землі формуються
пояси зниженого (екваторіальний і два помірних) і підвищеного (два
тропічних і два полярних) тиску. В залежності від сезону вони дещо
зміщуються в сторону літньої півкулі (слідом за сонцем).
Полярні області високого тиску зимою розширюються, літом зменшуються, але існують весь рік. Пояси зниженого тиску весь рік зберігаються біля екватора і в помірних широтах південної півкулі.
Інша картина в північній півкулі. Тут взимку в помірних широтах над
материками тиск сильно підвищується і поле низького тиску
"розривається": воно зберігається лише над океанами в вигляді замкнутих
областей пониженого атмосферного тиску - Ісландського й Алеутського мінімумів. Але над материками, де тиск помітно помітно підвищився, утворюються так звані зимові максимуми: Азіатський (Сибірський) і Північно-Американський (Канадський). Влітку в помірних широтах північної півкулі поле пониженого тиску відновлюється. При цьому величезна область зниженого тиску формується над Азією - Азіатський мінімум.
В
тропічних широтах - поясі підвищеного тиску - материки завжди
нагріваються сильніше, як океани, і тиск над ними нижчий. Це призводить
до виникнення субтропічних максимумів над океанами:
Північно-Атлантичний (Азорський), Північно-Тихоокеанський,
Південно-Атлантичний, Південно-Тихоокеанський і Індійський.
Інакше кажучи, пояси підвищеного й зниженого тиску Землі, незважаючи на сезонні зміни сврїх показників, є доволі стійкими. |
