Атмосферний тиск і вітер як показники погоди

Атмосферний тиск

Повітря дуже легке, проте має вагу. Біля поверхні Землі воно тисне на всі предмети, в тому числі і на тіло людини. На 1 см кв. цей тиск становить 1 кг 33 г. Чому ж ми не відчуваємо цього тиску? Це пояснюється тим, що тиск всередині нашого організму відповідає атмосферному.

Атмосферний тиск — сила, з якою повітря тисне на земну поверхню.

Тиск вимірюють за допомогою приладів — барометрів. Розрізняють їх два основні види — ртутні і анероїд. Ртутний барометр являє собою запаяну з одного боку скляну метрову трубку, заповнену ртуттю. Коли тиск повітря підвищується, стовпчик ртуті у трубці зростає, коли знижується — падає. Висота стовпчика ртуті на рівні моря при температурі 0°С на широті 45° становить 760 мм. Ця величина прийнята за нормальний атмосферний тиск. Громіздкі ртутні барометри незручні у побуті, тому використовують анероїд (мал. 65). Головна частина приладу — пружна металева коробочка, з якої викачане повітря. При збільшенні тиску вона стискається, при зменшенні — розширюється. Система важелів передає зміни стрілці, що обертається по колу з шкалою, де позначені міліметри ртутного стовпчика або інші одиниці тиску. За зміною тиску можна передбачити характер погоди. Зниження тиску передвіщає опади, підвищення — суху погоду.

Мал. 65. Анероїд

З висотою тиск знижується.

Як ти вважаєш, чому?

На кожні 100 м підйому тиск знижується на 10 мм ртутного стовпчика. Це явище характерне тільки для нижніх шарів тропосфери. У верхніх шарах тропосфери, стратосфері та вище тиск падає значно менше.

Висота м.Києва над рівнем моря — 180 м. Обчисли нормальний атмосферний тиск для столиці України. А тепер те ж саме обчисли для висоти 3 км.

Повітря має властивості, характерні для багатьох речовин. Нагріваючись, воно розширюється, стає легшим і підіймається вгору. При цьому тиск на поверхню Землі зменшується.

Вітер

При охолодженні повітря стискається, стає важчим і опускається, більше тисне на поверхню. Як вода, що завжди тече з високих місць у низькі, так і повітря переміщується з місць високого тиску в місця низького атмосферного тиску (мал. 66).

Мал. 66. Схема утворення вітру

Горизонтальний рух повітря з області високого тиску в область низького тиску називається вітром.

Як приємно у жаркий сонячний день відчувати прохолоду, яку приносить вітерець з моря, озера, річки. Цей легкий, іноді ледве відчутний вітерець називають бризом. Вдень він дме з води на суходіл, вночі — навпаки. Спробуємо зрозуміти причини цього явища. Вдень суходіл нагрівається швидше від води і повітря над ним легше, отже, і тиск менший, над водою повітря холодніше, отже, тиск більший. Ось і дме легкий вітерець від водойми, обвіваючи нас прохолодою. Вночі все навпаки. Тому розрізняють денний бриз, який дме з моря на суходіл, і нічний бриз — з суходолу на море (мал. 67).

Мал. 67. Схема утворення бризу

Є сезонні вітри, які змінюють свій напрям два рази на рік. Це мусони. Принцип їх дії той самий, що й у бризів, тільки періоди руху різні: там «день-ніч», тут «зима-літо». Мусони спостерігаються на східних і південних узбережжях Євразії. Літній мусон приносить багато дощів, зимовий — суху погоду. (Чому?)

Напрям вітру можна визначити за напрямом диму з димаря, за прапором, який розвивається на вітрі. Та найбільш точно його визначають за приладом — флюгером (мал. 68). Стрілка флюгера (флюгарка) обертається на стержні, показуючи гострим кінцем напрям, звідки дме вітер. Нижче від стрілки нерухомо прикріплені вісім стерженців — покажчиків основних і проміжних сторін горизонту. Сторони горизонту визначили назви вітрів. Наприклад, якщо вітер дме з півдня, його називають південним.

Мал. 68. Флюгер

За допомогою флюгера визначають також силу вітру (у балах) та його швидкість (м/сек). Вище флюгарки розміщена рамка, яка обертається. До цієї рамки вільно прикріплена металева пластинка. Чим сильніший вітер, тим більше відхиляється пластинка. Співвідношення сили і швидкості вітру подано в таблиці 5.

Таблиця 5. Співвідношення швидкості і сили вітру

Від чого залежить сила і швидкість вітру? Чому іноді стоїть безвітряна погода, а іноді вітер вириває з корінням дерева? Спостереження показали, що це залежить від різниці тиску між ділянками поверхні Землі, де виникає вітер. Чим більша різниця тиску, тим більша сила і швидкість вітру.

Висновки

1. Повітря має вагу, тому чинить тиск на земну поверхню. Атмосферний тиск вимірюється за допомогою барометра. Одиницею виміру атмосферного тиску є міліметри ртутного стовпчика або Паскалі. Нормальний атмосферний тиск над рівнем моря при температурі 0°С становить 760 мм рт.ст.
2. На кожний кілометр підйому атмосферний тиск знижується на 100 мм ртутного стовпчика.
3. Вітер — горизонтальний рух повітря з області високого тиску в область низького. Вітер характеризується напрямом, силою і швидкістю.