Меню

Атмосферное давление падает если барическая тенденция обозначена цифрой

Изменчивость атмосферного давления

Понятие атмосферного давления.

Лекция 6.Атмосферное давление и плотность воздуха.

1. Понятие атмосферного давления.

2. Изменчивость атмосферного давления.

3. Суточные и годовые колебания давления.

4. Формы барического рельефа.

5. Зональность в распределении атмосферного давления.

Основные теоретические положения:

Среди всех метеорологических величин основной величиной, определяющей погодный режим и состояние водной поверхности, является давление воздуха. Давление измеряется весом (пропорционально массе) вышележащего столба воздуха на единицу горизонтальной поверхности. В метеорологии давление измеряют в гектопаскалях (гПа), иногда в миллибарах (мб), иногда в миллиметрах ртутного столба (мм.рт.ст.). Соотношения между этими единицами следующие:

1 гПа = 100 Па = 10² Н/м²,

1 мм.рт.ст. = 1,333224 гПа.

Атмосфера оказывает давление на поверхность, находящуюся в ней и действует во всех направлениях одинаково. Атмосферное давление на уровне моря на планете изменяется в пределах от 940 гПа до 1050 гПа и редко выходит за эти пределы. Нормальное (наиболее часто наблюдающееся давление на уровне моря составляет 1013,2 гПа. )

Распределение давления атмосферы по поверхности Земли неравномерно. Это обусловлено тем, что вес и, следовательно, давление воздуха зависят от его плотности и от широты места, так как с широтой изменяется сила тяжести.

Плотность воздуха, т. е. его количество в единице объема, зависит от температуры, влажности и давления. Эта зависимость определяется известными из физики газовыми законами Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, основным уравнением газового состояния Клапейрона и состоит в следующем:

чем выше температура воздуха, тем меньше его плотность, так как с повышением температуры воздух, как и все тела, расширяется и в единице объеме его весовое количество уменьшается;

чем больше влажность воздуха, тем меньше его плотность, так как молекулярная масса водяного пара составляет всего 0,622 молекулярной массы воздуха;

чем больше давление, под которым находится тот или иной объем воздуха, тем больше его плотность, что вполне понятно, так как под давлением все газы легко сжимаются, а при уменьшении давления быстро расширяются.

Атмосферное давление равно весу вышележащих слоев воздуха в данном месте. Изменение давления с высотой в условиях равновесия, т.е. когда воздух находится в покое, характеризуется основным уравнением статики атмосферы, а именно:

p = — ρġ∆z или = —ρġ

где g – ускорение свободного падения или ускорение силы тяжести, зависящее от широты места и высоты; на экваторе сила тяжести меньше, на полюсах больше; на уровне моря на широте 45° ġ = 980,616 см/с 2 .

ρ – плотность воздуха.

— изменение давления ∆p в элементарном слое ∆z, равное весу столбика воздуха высотой ∆z и площадью 1 см 2 .

Атмосферное давление, как известно, в значительной степени зависит от температуры воздуха. Температурное поле атмосферы испытывает значительные колебания в пространстве (по горизонтали и вертикали) и времени. Причин таких колебаний множество. Основными из них являются неравномерный приток тепла от Солнца, неравномерность в распределении материков и океанов по поверхности Земли, воздушные и океанские течения и т. д. Следовательно, вслед за температурой атмосферное давление будет испытывать аналогичные колебания. Распределение атмосферного давления называют барическим полем. Как всякое скалярное поле его наиболее наглядно представляют в пространстве поверхностями равных значений – изобарическими поверхностями, а на плоскости– линиями равных значений – изобарами.

Поскольку, атмосферное давление, как известно, в значительной степени зависит от температуры воздуха, температурное поле атмосферы испытывает значительные колебания в пространстве (по горизонтали и вертикали) и времени. Причин таких колебаний множество. Основными из них являются неравномерный приток тепла от Солнца, неравномерность в распределении материков и океанов по поверхности Земли, воздушные и океанские течения и т. д. Следовательно, вслед за температурой атмосферное давление будет испытывать аналогичные колебания. Распределение атмосферного давления называют барическим полем. Как всякое скалярное поле его наиболее наглядно представляют в пространстве поверхностями равных значений – изобарическими поверхностями, а на плоскости– линиями равных значений – изобарами.

Читайте также:  Сборочный чертеж регулятора давления воды

Учитывая сложный характер распределения атмосферного давления, легко представить, что вся толща атмосферы Земли пронизана семейством изобарических поверхностей. Эти поверхности пересекаются с уровенными поверхностями под очень малыми углами. Линии пересечения изобарических поверхностей с уровенными (например, с уровнем моря) образуют на последних изобары, т. е. линии равного давления. На синоптических картах изобары проводят через 5 или 4 гПа. Изобарические поверхности наклонены относительно уровенных поверхностей (в том числе и к уровню моря). Вследствие этого в разных своих точках изобарическая поверхность в каждый момент находится на различных высотах над уровнем моря.

Изменчивость барического поля во времени для практических целей характеризуют величиной барической тенденции – величиной изменения давления АР за последние 3 ч перед сроком наблюдения, т. е.

где Рh и Рhо – значения атмосферного давления в 3 и 0 часов соответственно. Барическая тенденция имеет знак, величину и характеристику. Последняя показывает скорость и характер изменения давления.

Пространственную изменчивость барического поля наиболее удобно характеризовать барическими градиентами.

Барические градиенты. Изменчивость барического поля в трехмерном пространстве характеризуется пространственным барическим градиентом – вектором, показывающим степень изменения атмосферного давления в этом пространстве (рис. 5). По числовой величине барический градиент равен производной от давления по нормали к изобарической поверхности, т. е. изменению давления на единицу расстояния в том направлении, в котором давление убывает наиболее быстро, т. е. .

На практике имеют дело не с пространственным барическим градиентом , а с его проекциями на вертикальную ось – вертикальным барическим градиентом Gz=–и горизонтальную (уровенную) поверхность – горизонтальным барическим градиентом Gr=-(см. рис. 5).

Давление меняется с высотой гораздо сильнее, чем в горизонтальном направлении, и вертикальный барический градиент Gz в десятки тысяч раз больше горизонтального Gr. Единицами измерения вертикального градиента являются гПа/100 м, а горизонтального – гПа/град (иногда вместо одного градуса меридиана–111 км – берут 100 км).

Среднегодовая величина горизонтального барического градиента составляет 1–2 гПа/111 км. Но даже эта незначительная величина его вызывает среднее ускорение частиц воздуха 0,08 см/с 2 , что соответствует скорости ветра 3–5 м/с через 2 ч после начала движения. В реальных условиях величина горизонтального барического градиента может значительно превышать среднее значение, особенно в циклонах – фронтальных и тропических.

Величина, обратная барическому градиенту. Называется барической ступенью. Это высота, на которую достаточно подняться (опуститься) для того, чтобы давление уменьшилось (увеличилось) на 1 гПа. Барической ступенью пользуются для приведения давления к уровню моря в случае небольших высот и вычисляют по формуле

n = (1 + άt)

При тех же условиях она составляет 8 м/гПа. Барический градиент и барическая ступень не являются константами. Они зависят от температуры и давления. Барический градиент с высотой становится все меньше, а барическая ступень все больше. При прочих равных условиях в холодном воздухе давление падает быстрее, чем в теплом, в сухом быстрее, чем во влажном.

Читайте также:  Проверить работу датчика давления масла на пассате

Поскольку давление очень сильно зависит от высоты места (рис.), оно при метеорологических наблюдениях приводится к единому уровню, за который принимается условный уровень моря. Делается это на метеорологических станциях очень точно, по барометрическим формулам. Учитывается влажность воздуха и зависимость ускорения свободного падения g от широты φ и высоты z. На судне это можно сделать лишь приблизительно. За уровень моря принимается уровень моря в данном месте. Используется барическая ступень и принимается равной 8 м/гПа или 10 м/мм.рт.ст.

Источник

Что такое барическая тенденция и как интерпретировать её значения со знаком плюс и минус?

Барическая тенденция — скорость (и направление) изменения атмосферного давления. Обычно, понижение давления обозначает приход циклона (области низкого давления) и связанных с ним облачной дождливой (снежной) погоды, как как в область низкого давления дуют ветры и сгоняют облака. Повышение давления, означает приход антициклона (области высокого давления), которая, наоборот, характеризуется ясной безоблачной погодой, потому что ветры, дующие из центра антициклона, уносят облака.

Бытовой способ определения барической тенденции — постучать по стеклу барометра-анероида (стрелочного) и смотреть в какую сторону дёрнется стрелка.

Предположу, что «барическая тенденция» — это ожидаемое изменения атмосферного давления. Отрицатльная тенденция (понижение давления) обычно связана с циклоном, облачностью и осадками. Положительная (повышение) — с антициклоном, ясным небом и отсутстием осадков.

Что означает этот жест, изображенный на обложке?

Во-первых, совершенно верно отмечено, жест называется dab. Да, народную популярность жест действительно набрал после того, как его начали использовать спортсмены. Но «даб» все же родился в среде хип-хопа и изначально стал популярен в его кругах.

Не понятно кто конкретно изобрёл движение, есть варианты: Skippa Da Flippa, Peewee Longway и Rich The Kid, но, спору нет, популярность движение получило после тематического трека-клипа группы Migos «Look at my dab» (youtu.be).

Соц. медиа типа Vine и Instagram подхватили простой, а от того и всем доступный жест и начали использовать движение в разном контексте, превратив его тем самым в подобие мема.

Что касается значения самого слова «dab». Сами Migos, как безусловные виновники популярности этого, с позволения, термина, интерпретируют его как замену «swag». «Это просто слово моды. И не что-то определенное. Свэга больше нет, есть даб. Посмотрите на наш даб!» комментировал в одном интервью Quavo, один из Migos.

Стоит так же отметить, что на афро-американском сленге «dab» также означает «тяжку» гашишного масла: концентрата-выжимки из марихуаны.

1 0 6 · Хороший ответ

Как бы вы максимально простыми словами объяснили теорию относительности?

Почему люди думают, что у сложных вещей есть простое объяснение? Очень чато объяснения «на пальцах» далеки от истины и лишь путают. Но ладно, попробуем. Рассмотрим специальную теорию относительности, потому что простыми словами объяснить общую совсем нереально. Так вот, рассмотрим вагон, едущий со скоростью 60 км/ч. а в нём по ходу движения идёт человек, со скоростью 10 км/ч. Вопрос — с какой скоростью человек движется относительно станции? Очевидно, что 70 = 60 + 10 км/ч. Правда ведь?

Так вот, это не правда. На самом деле будет 69.99999999999996 км/ч

Казалось бы, смехотворная разница, но с увеличением скорости она будет нарастать. Если человек (безмассовый) в вагоне будет двигаться со скоростью света, то и относительно станции он будет двигаться ровно с той же скоростью! А это уже выглядит как полный бред с точки зрения того, к чему мы привыкли.

Читайте также:  Датчик давление во впускном газопроводе фольксваген

Все дело в том, что мы привыкли считать время идущим одинаково во всех системах отсчёта. И на наших скоростях, как мы видели, так действительно можно считать. Но впринципе оно идёт по разному, и из-за этого скорости складываются так необычно. Это одно из главных положений теории относительности

1 8 · Хороший ответ

Чем эгоизм отличается от эгоцентризма?

Эгоизм — любовь к самому себе, собственной персоне. Паттерн поведения человека определяется вектором поведения, смысл которого в извлечении пользы и выгоды для себя.

Эгоцентризм — ощущение у человека того, что он является «центром Вселенной». Неспособность человека изучать и воспринимать точки зрения, отличные от его.

Почему число семь плюс/минус два является магическим?

В 1956 году американский психолог Джордж Миллер опубликовал статью «Магическое число семь, плюс-минус два: некоторые пределы нашей способности обрабатывать информацию»

Миллер выдвинул гипотезу, в которой описывал, что наш мозг имеет довольно четкие границы обработки и восприятия информации. Если точнее, то человек может одновременно запомнить не более семи единиц информации — предметов, слов, чисел, изображений и т. д. Другими словами, сама природа ограничивает диапазон частот, на которых может функционировать человеческий мозг.

Если в квантовой запутанности частицы изменяются быстрее скорости света, то можно ли предположить, что скорость света не предельна и Эйнштейн ошибался?

На сегодня однозначного ответа пока нет и вот почему. В квантово-запутанной системе частиц информация о состоянии одной из частиц передаётся другой частице мгновенно. Это следует из свойства суперпозиции волновой функции, описывающей состояние квантовой системы. Несмотря на противоречие со здравым смыслом (локальностью), факт практически мгновенной передачи информации между двумя запутанными частицами на сегодняшний день подтверждён многочисленными экспериментами. Последние измерения (2017 г), с вовлечением специального спутника Земли, позволили зафиксировать эффект нелокальности (мгновенность передачи информации) для запутанных частиц, разнесенных на более чем 1200 км (см. DOI: 10.1126/science.aan3211).

Нелокальность строго противоречит релятивистской механике Эйнштейна, где скорость передачи информации не может превышать скорость света. Поэтому, к экспериментам с квантово-запутанными частицами предъявляются особые, повышенные требования по методологии и точности измерений. Удовлетворить все эти требования с высокой достоверностью пока не удаётся полностью и совершенствование экспериментов продолжаются.

Сам Эйнштейн утверждал, что локальность не нарушается, так как волновая функция содержит дополнительные не наблюдаемые скрытые параметры, которые и приводят к тому, что состояние запутанных частиц до непосредственного измерения уже однозначно определены. Тогда необходимость обмена информацией между запутанными частицами отпадает и мир наш остаётся локальным и логичным. Однако, существование скрытых параметров в теории было опровергнуто в дальнейшем Неравенством Белла.

Квантовая механика, математически точно предсказывая результаты экспериментов, утверждает (Копенгагенская интерпретация), что состояние запутанных частиц определяется самим измерением, а до этого состояние частиц не определено (система в состоянии суперпозиции). Относительно этой интерпретации уместна реплика Эйнштейна — «Не верится, что Вселенная зависит от того, смотрит ли на нее мышь (наблюдатель) или нет».

Нам же остаётся только ждать новых результатов и интерпретаций по этому вопросу, а молодым физиком эта задача — хороший вызов.

Источник

Adblock
detector