Атмосферное давление

Введение

Атмосфера Земли — это газовая оболочка, окружающая планету, которая играет важнейшую роль в поддержании жизни. Одним из ключевых физических свойств атмосферы является атмосферное давление. Понимание этого явления помогает объяснять многие природные процессы, прогнозировать погоду и климат, а также изучать здоровье и жизнедеятельность человека.

Атмосферное давление — это фундаментальный показатель, влияющий на движение воздуха, ветры, осадки, а также на состояние организма при перелетах на большие высоты или путешествиях в горы.

1. Понятие атмосферного давления

Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на поверхность Земли или на любой объект, находящийся в атмосфере. Оно возникает из-за массы воздуха, расположенного над поверхностью, и увеличивается с увеличением глубины слоя воздуха.

Давление зависит от нескольких факторов:

  • Высоты над уровнем моря — чем выше, тем меньше давление.

  • Температуры воздуха — теплый воздух менее плотный и давление снижается.

  • Влажности воздуха — водяной пар легче сухого воздуха, поэтому влажный воздух создает меньше давления.

Единицей измерения давления в системе СИ является паскаль (Па). В метеорологии часто используют гектопаскаль (гПа) или миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.).

Среднее атмосферное давление на уровне моря составляет около 1013 гПа или 760 мм рт. ст..

2. История изучения атмосферного давления

Первые наблюдения атмосферного давления относятся к XVII веку.

  • В 1643 году Эванджелиста Торричелли создал первый ртутный барометр и измерил атмосферное давление.

  • В 1648 году Отто фон Герике провел знаменитый эксперимент с «магдебургскими полушариями», показав силу давления воздуха.

  • В XVIII–XIX веках изучение давления стало основой метеорологии и климатологии.

Сегодня атмосферное давление измеряют барометрами: ртутными, анероидными и цифровыми.

3. Принципы измерения

Существуют три основных способа измерения давления:

  1. Ртутный барометр — колонка ртути в стеклянной трубке; давление воздуха определяется высотой столба ртути.

  2. Анероидный барометр — устройство без жидкости, где давление сжимает металлическую камеру, и это движение передается на стрелку.

  3. Цифровой барометр — использует датчики давления и выдает показания на экране.

При измерении атмосферного давления учитывают уровень моря, чтобы значения были сопоставимы в разных точках Земли.

4. Виды атмосферного давления

4.1. Нормальное давление

  • Давление, принятые как среднее на уровне моря — 1013 гПа.

  • Используется для калибровки приборов и расчетов высоты.

4.2. Высокое давление (антициклон)

  • Давление выше нормы, воздух «стекает» вниз.

  • Сопровождается ясной погодой, отсутствием осадков.

  • Примеры: зимние морозные антициклоны в Сибири.

4.3. Низкое давление (циклон)

  • Давление ниже нормы, воздух поднимается вверх.

  • Облака, осадки, ветер.

  • Примеры: летние циклоны на Черноморском побережье.

5. Распределение давления на Земле

Давление на Земле распределяется неравномерно:

  1. Экваториальные зоны — давление низкое, воздух поднимается, образуя пассаты и тропические дождевые пояса.

  2. Субтропики — высокое давление, сухой климат, пустыни.

  3. Умеренные широты — давление меняется, формируются циклоны и антициклоны.

  4. Полярные области — высокое давление, холодный воздух, мало осадков.

Такое распределение связано с солнечной радиацией, вращением Земли и циркуляцией воздуха.

6. Изменение давления с высотой

  • С увеличением высоты давление падает.

  • На высоте 5 км оно составляет около 540 гПа, на 10 км — около 265 гПа.

  • Падение давления с высотой неравномерное: нижние слои сжаты массой воздуха, верхние разрежены.

Это объясняет, почему воздух в горах «разреженный», а человек испытывает гипоксию — недостаток кислорода.

7. Влияние давления на погоду

Атмосферное давление тесно связано с погодой:

  • Низкое давление → циклоны → облака, осадки, штормы.

  • Высокое давление → антициклоны → ясная, сухая погода.

  • Резкое изменение давления → ветер, грозы, ураганы.

Барометры позволяют прогнозировать погоду: падающее давление сигнализирует о приближении непогоды.

8. Влияние давления на человека

  • На уровне моря давление нормальное и комфортное.

  • В горах и при перелетах давление падает, возникают головная боль, одышка, слабость.

  • Под водой давление растет — ныряльщики испытывают баротравму при резком подъеме.

  • Современные авиационные кабины и кислородные маски компенсируют перепады давления.

9. Атмосферное давление и климат

  • Высокое давление в тропиках → сухие пустыни.

  • Низкое давление у экватора → влажные леса.

  • В умеренных широтах изменение давления вызывает смену ветров и циклонов, определяя сезонность.

Таким образом, давление формирует климатические пояса и влияет на условия жизни растений, животных и человека.

10. Практические наблюдения

  1. Измеряйте давление барометром утром и вечером — наблюдайте колебания.

  2. Определяйте связь давления с погодой: ясная погода → высокое давление, дождь → низкое.

  3. Сравнивайте давление в городе и в горах, делайте выводы о влиянии высоты.

  4. Следите за давлением при планировании похода или перелета.

11. Вопросы для самопроверки

  1. Что такое атмосферное давление и от чего оно зависит?

  2. Как изменяется давление с высотой?

  3. Чем низкое давление отличается от высокого?

  4. Какие приборы используются для измерения давления?

  5. Как атмосферное давление связано с погодой?

  6. Почему воздух в горах разрежен?

  7. Как давление влияет на здоровье человека?

  8. Как распределяется давление на Земле по широтам?

  9. Чем объясняется цикличность изменения давления?

  10. Какие меры принимают для защиты организма от резкого изменения давления?

Последнее изменение: Среда, 21 Январь 2026, 23:12