Вага, щільність і тиск повітря

Атмосферний тиск – один з найважливіших метеорологічних елементів. Від величини і характеру розподілу його в просторі залежать багато атмосферні процеси. Тиск повітря в кожній точці земної кулі постійно. Воно змінюється майже так само часто, як і температура. Нерівномірна зміна його по площі і в часі призводить до утворення областей низького і високого тиску, різних повітряних течій, упорядкованих вертикальних переміщень повітря і т. д.

У всіх випадках величина атмосферного тиску в даній точці визначається вагою лежачого над нею стовпа повітря від його заснування до кордону атмосфери. Чим довше повітряний стовп, тим більше буде і його вага, а отже, і тиск, який він чинить на поверхню свого заснування. Вага будь-якого повітряного стовпа не є постійним. Він змінюється в залежності від його щільності і сили тяжіння в даному місці. Щільність же повітря, в свою чергу, змінюється в залежності від температури, вологості і тиску, під впливом якого повітря знаходиться.

Вага 1 кубічного сухого і чистого повітря при температурі 0 ° на рівні моря і на широті 45 ° становить 1,293 кг. Вага такого ж обсягу вологого повітря при тих же умовах буде менше, так як водяна пара, як відомо, легше сухого повітря. Природно, чим більше кількість водяної пари в атмосфері, тим повітря буде легше.

Що ж стосується впливу температури на щільність повітря, то вона позначається на ній в зворотній залежності: чим нижче температура, тим більше щільність, і навпаки.

Формула показує, що щільність сухого повітря прямо пропорційна атмосферному тиску і обернено пропорційна його температурі. Щільність ж вологого повітря в порівнянні з щільністю сухого, буде тим менше, чим більше пружність водяної пари.

Щільність повітря з висотою різко зменшується, незважаючи на звичайне зниження температури (0 °, 6/100 м) і зменшення вологості, повинні була б збільшувати щільність. Це відбувається тому, що одночасно зі зниженням температури і вологості з висотою спостерігається і падіння тиску, який чинить значно більший вплив на зміну щільності повітря, ніж зниження температури і вологості.

Спостереження і розрахунки показують, що якщо на рівні моря вага 1 мл повітря становить близько 1300 г, то на висоті 12 км-тільки 319 г (в 4 рази менше), на 25 км – 43 г, а на висоті 40 км – весго лише 4 м

В цілому ж вся атмосфера своєю вагою робить на земну поверхню величезний тиск: в середньому на 1 см2 1,033 кг, на 1 м2 – близько 10,3 т, а на всю поверхню Землі – 5,3 х 1015 т.

Посилання на основну публікацію