Повышенное атмосферное давление наиболее часто наблюдается в областях антициклонов, где воздух сжимается и становится более плотным. Такие зоны возникают в результате descending движений воздушных масс, что приводит к ясной и спокойной погоде.
Кроме того, повышенное давление может наблюдаться в горах и прибрежных областях, где локальные климатические условия создают уникальные атмосферные характеристики. В этих местах давление может отличаться от окружающих регионов, что влияет на местный климат и погоду.
Укажите все области распространения повышенного атмосферного давления возможно несколько вариантов
Первое задание
Почему на экваторе атмосферное давление низкое, а в верхних слоях тропосферы — высокое?
Экваториальный пояс получает большое количество солнечного тепла, из-за этого атмосфера над поверхностью сильно нагревается и разряжается. В результате легкий и теплый воздух поднимается вверх, а на поверхности земли образуется область низкого давления. Поднимаясь вверх, воздух охлаждается, уплотняется и образуются облака и выпадает осадки, зачастую в тропиках.
Второе задание
В каких широтах отмечается пониженное атмосферное давление, а в каких — повышенное?
Ответ на вопрос о распределении давления: пояса пониженного давления образуются в экваториальных и умеренных широтах из-за разогретого воздуха и низкой плотности, а повышенное давление наблюдается у полюсов и в тропических широтах.
Задание №3
Какая основная причина образования поясов атмосферного давления?
Пояса пониженного давления образуются в экваториальных и умеренных широтах, а пояса высокого давления в тропических и полярных. Это объясняется неравномерным поступлением солнечного тепла на разных широтах.
Задание №4
Каковы основные факторы, влияющие на распределение облачности и осадков на Земле?
Облачность и осадки на Земле зависят от температуры и давления воздуха. Понижение температуры приводит к конденсации водяного пара, переходящего из газообразного состояния в жидкое. При очень низких температурах вода замерзает, что приводит к выпадению осадков в виде дождя или снега.
Задание №5
Изучив карту на рисунке 32, определите среднегодовое количество осадков на пересечении нулевого меридиана и Северного тропика. Сравните с данными о среднегодовом количестве осадков в вашем регионе.
Рис. 32. Количество осадков в среднем за год
Если взглянуть на карту, то пересечение нулевого меридиана и Северного тропика находится в Сахаре, где выпадает менее 100 мм (10 см) осадков в год. Но в России количество осадков значительно больше. Например, в Нижегородской области в Заволжье выпадает около 600−650 мм осадков в год, а в Правобережье 500−550 мм, причем две трети выпадает в виде дождя. В Нижнем Новгороде в среднем выпадает 525 миллиметров осадков в год.
Задание №6
Сравнивая карту на рисунке 32 и физическую карту мира, определите территории, где количество осадков в год: менее 100 мм; от 500 до 1000 мм; 2000 мм и более. Объясните, как это связано с распределением поясов атмосферного давления.
Изображение 32. Уровень осадков за год
При анализе данной карты становится ясно, что менее чем 100 мм осадков в год выпадает в тропиках северной части Африки (включая пустыню Сахара) и на западных побережьях тропиков Африки и Южной Америки. Также это характерно для внутренних районов Антарктиды, севера Гренландии и канадского архипелага. Низкий уровень осадков наблюдается на большей части Аравийского полуострова и в горных хребтах Евразии.
Годовое количество осадков варьируется от 500 до 1000 мм в следующих регионах: Северной Америке, Южной Америке, Австралии, Атлантическом (восточном) побережье Евразии. Около 2000 мм осадков выпадает в экваториальных широтах, таких как бассейн реки Амазонки, реки Ганг, побережье Гвинейского залива, острова Индонезии и Филиппины. В умеренных широтах такое количество осадков наблюдается на западном побережье Южной Америки и на побережье Аляски. Эти колебания связаны с неравномерным распределением солнечного тепла на разных широтах Земли, что в свою очередь зависит от температуры и давления воздуха. Самые влажные широты на планете — экваториальные, а самые сухие — тропические.
- Вы здесь:
- 7 класс
- География
- ГДЗ ответы к учебнику по географии 7 класс Алексеев, Николина, Липкина
- ГДЗ ответы к контурным картам по географии 7 класс Полярная звезда
- Решебник по географии 7 класс, контурные карты (Дрофа)
Пояса низкого и высокого давления
Различия атмосферного давления зависят от различных климатических условий, освещения, увлажнения и нагрева Земли солнечными лучами. Разница в температурах воздушных масс создает пояса атмосферного давления благодаря нагреву от земной поверхности. Из-за формы Земли, разные участки прогреваются неравномерно, что влияет на образование различных зон атмосферного давления.
Какова роль температуры воздуха в формировании поясов низкого и высокого давления? В чем отличие холодного воздуха от теплого? Какие существуют зоны атмосферного давления?
В полярных районах температура остается низкой даже летом из-за того, что холодные массы воздуха имеют большую плотность и, следовательно, больший вес. В результате создается высокое атмосферное давление. Арктический и антарктический полярные зоны являются поясами высокого давления на поверхности Земли. В то время как в экваториальных районах всегда тепло из-за того, что теплый воздух легкий и приводит к образованию пояса низкого давления на экваторе.
В тропиках тоже достаточно тепло, но при этом возникает тропический пояс с высоким атмосферным давлением. Почему так происходит в таких жарких и сухих районах?
Всё довольно просто. Теплый воздух на экваторе поднимается высоко в тропосферу, имея определенную плотность, которая постепенно уменьшается по мере охлаждения. Перемещаясь от экватора к тропикам, эти воздушные массы, уже с другой плотностью и более холодные, опускаются к поверхности Земли из тропосферы (см. "Пояса влажности Земли").
Между двумя поясами высокого давления (между тропиками и полярными областями) находится зона с низким давлением. Таким образом, существует чередование:
- Экватор — низкое атмосферное давление;
- Тропики — высокое атмосферное давление;
- Умеренные зоны — низкое давление;
- Полярные области — высокое давление.
- Арктический и Антарктический климаты характеризуются сухим климатом, который связан с высоким атмосферным давлением в тропических поясах.
- Умеренные и Экваториальный климаты относятся к влажным климатам, которые связаны с низким атмосферным давлением.
Зависимость между поясами давления и осадками
В районах с низким атмосферным давлением выпадает большое количество осадков. Напротив, в зонах с высоким давлением осадки наблюдаются реже. Это происходит из-за процесса конденсации водяного пара в жидкую форму при подъеме теплых воздушных масс в верхние слои атмосферы. Это физическое явление характерно для районов с низким атмосферным давлением, таких как экваториальные и умеренные климатические зоны.
Исследование различных параметров
Пояса увлажненности, освещенности, давления
- Географические координаты, меридианы и параллели
- Исследовательская станция Лосиный Остров
- Национальный парк Лосиный остров – Откуда, почему такое название, уникальные особенности территории
- Сфера включения в топливно-энергетический комплекс? Схема ТЭК, структура и описание секторов. География 9 класса
- Топливно-энергетический комплекс России. Состав, значимость и контурные карты 9 класса
Контрольная работа по теме "Атмосфера и климаты Земли. Мировой океан"
Экзаменационное задание включает в себя задания на соответствие с выбором варианта ответа.
Вы уже слышали о суперспособностях современных учителей?
Необходимо максимально экономить силы на подготовке и проведении учебных занятий.
Эффективная и объективная проверка знаний учащихся
Проведение быстрой и объективной проверки знаний учащихся
Усвоение новой информации сделать максимально понятным.
1) Избавьтесь от необходимости подбирать задания и проверять их после уроков.
2) Откажитесь от задач подбора и проверки после уроков.
Установить порядок во время проведения занятий.
Достигнуть возможности проявить свою творческую натуру.
Просмотр информации документа «Контрольная работа по теме "Атмосфера и климаты Земли. Мировой океан"»
Контрольное задание для 7 класса на тему «Атмосфера и климат Земли. Мировой океан». Вариант – 1.
- Что представляет собой атмосфера?
А)водная пленка Земли Б)световая пленка Земли В)плотная пленка Земли
А)экватор Б)тропики В) умеренные широты Г)полюса
А) средняя температура места в определенный месяц Б) высота места над уровнем моря В) количество осадков за месяц Г) расстояние места от океана
- Перечитайте текст, в котором пропущены некоторые слова. Выберите из списка предложенных слов (словосочетаний) те, которые необходимо вставить на место пропусков.
Пассаты – постоянные ветры, направленные от Севера (А) широт к Югу (Б). В Северном полушарии они имеют Северное (В) направление, в Южном Южное (Г). Список слов (словосочетаний):
- Юго-западный 6. Юго-восточный
- Тропические 7. Экваториальные
- Умеренные 8. Южное
- Северо-восточный 9. Северное
| 1 | 2 | 3 | 4 |
Расставьте числа в таблице под буквами по порядку.
Просматривайте изображения климатограмм, созданные на основе метеонаблюдений из разных уголков Земли, и выполните задания 8, 9, 10.
- Определите, к какому климатическому поясу относится каждая климатограмма. Подпишите название климатического пояса под соответствующей климатограммой.
1) Охватывает территории с достаточным увлажнением. 2) Представляет собой переходную зону от тайги к зоне лиственных лесов. 3) Климат отличается теплым, длительным летом и умеренно холодной снежной зимой. 4) Встречаются как хвойные, так и лиственные породы деревьев. 5) Животный мир характеризуется значительным разнообразием млекопитающих: лоси, кабаны, лисы, зайцы.
Пожалуйста, выберите номер климатограммы, которая наиболее точно отражает климатические особенности указанной Вами природной зоны. Укажите её номер в ответе.
- Используя выбранную вами климатограмму из задания 9, определите климатические показатели для указанной природной зоны и заполните таблицу.
Для 7 класса проводится контрольная работа по теме "Атмосфера и климат Земли. Мировой океан". Вариант -2
1. Что означает термин "гидросфера"? А) водная оболочка Земли Б) каменная оболочка Земли В) воздушная оболочка Земли А 2. Определите понятие "Климат".
3. Назовите название теплового пояса, обозначенного на изображении буквой А. 4. Укажите все области повышенного атмосферного давления. (Могут быть несколько правильных ответов) А) экватор Б) тропики В) умеренные широты Г) полюса 5. Выберите параллель, на которой Солнце будет в зените 21 декабря. А) экватор Б) южный тропик В) северный тропик Г) северный полярный круг 6. Как называются воздушные массы, меняющие свои свойства в течение года?
А) экваториальные Б) тропический В) арктический Г) умеренных широт 7.Прочитайте текст, в котором пропущен ряд слов (словосочетаний). Выберите из предложенного списка слова (словосочетания), которые нужно вставить на место пропусков. Западные ветры – постоянные ветры, направленные от __________ (А) широт к _________(Б). В Северном полушарии они имеют __________ (В) направление, в Южном ___________(Г). Список слов (словосочетаний):
- Юго-западный 6. Юго-восточный
- Тропические 7. Экваториальные
- Умеренные 8. Южное
- Северо-западный 9. Северное
| 1 | 2 | 3 | 4 |
Закажите в таблицу нужные цифры перед соответствующими буквами.
Посмотрите на климатограммы, построенные по данным наблюдений за погодой в разных частях мира, и выполните задания 8, 9, 10. 
8. Определите, какому климатическому поясу соответствует каждая климатограмма. Укажите название климатического пояса под каждой климатограммой.
9. Какой природной зоне мира соответствуют приведённые ниже характеристики? Укажите название этой природной зоны. 1) Образует три основных массива: в Африке, Южной Америке и Азии. 2) Отсутствует смена сезонов года, жарко и влажно круглый год. 3) Деревья образуют много ярусов, ветви и стволы деревьев обвиты лианами.
4) Некоторые виды растений обладают воздушными корнями, которые способны поглощать воду непосредственно из воздуха. 5) Большинство животных адаптированы к жизни на деревьях. Пожалуйста, выберите климатограмму, которая соответствует климатическим условиям указанной вами природной зоны. Укажите номер выбранной климатограммы в вашем ответе. 10 На основе выбранной вами вопросе 9 климатограммы определите климатические характеристики указанной природной зоны и заполните таблицу.
Измерение атмосферного давления
Для измерения атмосферного давления используются барометры, которые бывают двух типов.
Первый тип — ртутный барометр, который состоит из стеклянной трубки, запаянной сверху и погруженной открытым концом в металлическую чашу с ртутью. Рядом с трубкой располагается шкала, отображающая изменение давления. В стеклянной трубке ртуть подвергается давлению воздуха, которое уравновешивает столбик ртути. При изменении давления меняется и высота ртутного столба.
Второй тип — металлический барометр или анероид, представляющий собой гофрированную металлическую коробку, герметично закрытую. Внутри коробки находится разреженный воздух. Изменение давления заставляет стенки коробки колебаться, что в свою очередь перемещает стрелку по шкале.
Устройства, которые самостоятельно фиксируют изменения атмосферного давления, называются самопишущими барометрами или барографами. Во время колебаний стенок анероидной коробки перо захватывает эти изменения и отображает их на ленте барабана, который поворачивается вокруг своей оси, рисуя соответствующую линию.
Каким бывает атмосферное давление
На планете Земля атмосферное давление изменяется в широком диапазоне значений. Минимальное значение — 641,3 мм рт. ст. или 854 мб было зафиксировано над Тихим океаном во время урагана "Ненси", а максимальное — 815,85 мм рт. ст. или 1087 мб в зимнее время в Туруханске.
Давление воздуха на земной поверхности меняется с увеличением высоты. Среднее значение атмосферного давления на уровне моря составляет 1013 мб или 760 мм рт. ст. С увеличением высоты атмосферное давление уменьшается, так как воздух становится все более разреженным. В нижнем слое тропосферы на высоте до 10 метров оно уменьшается на 1 мм рт. ст. на каждые 10 метров или на 1 мб на каждые 8 метров. На высоте 5 км оно уменьшается в 2 раза, на 15 км — в 8 раз, на 20 км — в 18 раз.
Атмосферное давление постоянно меняется из-за перемещения воздуха, изменения температуры и смены времени года. Утром и вечером оно повышается, а после полудня и полуночи — понижается. Зимой атмосферное давление достигает максимума из-за холодного и уплотненного воздуха, а летом — минимума.
Атмосферное давление непрерывно изменяется и распределяется по поверхности земли зонально из-за неравномерного нагревания Солнцем земной поверхности. Перемещение воздуха оказывает влияние на изменение давления: там, где воздуха больше, давление высокое, а там, откуда воздух уходит, — низкое.
Когда воздух прогревается от поверхности, он поднимается вверх, и давление на поверхности понижается. Воздух начинает охлаждаться на высоте, уплотняется и спускается на близлежащие холодные участки, где атмосферное давление увеличивается. Таким образом, изменение давления обусловлено перемещением воздуха и его нагреванием и охлаждением от земной поверхности.
В экваториальной зоне постоянно снижается атмосферное давление, а в тропиках оно повышается. Это происходит из-за высоких температур воздуха на экваторе, который, нагреваясь, поднимается и уходит в сторону тропиков. В Арктике и Антарктике поверхность земли всегда холодная, а атмосферное давление высоко.
Это связано с воздухом, приходящим из умеренных широт. В умеренных широтах, в свою очередь, формируется зона пониженного давления из-за оттока воздуха. Таким образом, на Земле существуют два пояса атмосферного давления — пониженное и повышенное. Пониженное на экваторе и в двух умеренных широтах. Повышенное на двух тропических и двух полярных.
Они могут немного смещаться в зависимости от времени года, следуя за Солнцем в сторону летнего полушария.
Высокое давление в полярных зонах существует постоянно, но летом оно уменьшается, а зимой, наоборот, увеличивается. В то время как постоянные области низкого давления сохраняются у Экватора и в южном полушарии в умеренных широтах в течение всего года. В северном полушарии все происходит совсем по-другому.
В умеренных широтах северного полушария давление над сушей сильно повышается, и низкое давление как бы "разрывается": оно сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей с пониженным атмосферным давлением — Исландским и Алеутским минимумами. Над сушей, где давление заметно повысилось, образуются зимние максимумы: Азиатский (Сибирский) и Северо-Американский (Канадский). Летом поле низкого давления в умеренных широтах северного полушария восстанавливается, и над Азией формируется обширная область пониженного давления, известная как Азиатский минимум.
В тропиках, где атмосферное давление выше, материки нагреваются сильнее океанов, что приводит к пониженному давлению над океанами. Из-за этого над океанами образуются субтропические максимумы:
- Северо-Атлантический (Азорский);
- Южно-Атлантический;
- Южно-Тихоокеанский;
- Индийский.
Несмотря на сезонные изменения, пояса пониженного и повышенного атмосферного давления на Земле остаются довольно стабильными.
Открытие атмосферного давления
С течением времени люди заметили, что воздух оказывает давление на предметы на земле еще с древних времен. Это давление вызывает ветер, который может двигать парусные суда и вращать лопасти ветряных мельниц. Однако долгое время не удавалось доказать, что воздух обладает собственным весом, и только в XVII веке вес воздуха был доказан с помощью опыта, проведенного итальянцем Э. Торричелли.
Предшествуя опыту, в дворце герцога Тосканского в 1640 году произошел инцидент, когда пытались создать фонтан. Вода для фонтана должна была подниматься из озера, расположенного неподалеку, но не поднималась выше 32 футов, то есть 10,3 метра. Торричелли провел серию длительных опытов, в результате которых было доказано, что воздух имеет свой вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута.
В $1643$ году, Торричелли вместе с В. Вивиани провели эксперимент по измерению атмосферного давления с использованием запаянной с одного конца трубки, наполненной ртутью. Трубка была опущена в сосуд с ртутью, не запаянным концом вниз, и столбик ртути в трубке упал до отметки в $760$ мм – этот показатель представлял уровень ртути в сосуде.
В сосуде оставалась свободная поверхность, на которую действовало атмосферное давление. После понижения столбика ртути в трубке над ртутью образовывался пустой простор – давление столба ртути в трубке на уровне поверхности ртути в сосуде должно было соответствовать атмосферному давлению. Высота столбика в миллиметрах над свободной поверхностью ртути измеряла давление атмосферы прямо в миллиметрах ртутного столба. Трубка Торричелли стала первым ртутным барометром для измерения давления атмосферы.
От уровня моря до верхней границы атмосферы столб воздуха накладывает давление на землю, равное весу гирь в 1 кг 33 г. Однако все живые существа не чувствуют этого давления, потому что они уравновешивают его своим внутренним давлением, которое остается неизменным.
Изменение атмосферного давления
При изменении высоты атмосферного давления происходит его уменьшение. Это связано с тем, что газы сжимаемы. Сжатый газ имеет большую плотность и создает большее давление. При удалении от поверхности Земли сжатость газов уменьшается, плотность уменьшается, и следовательно, давление снижается. При подъеме на каждые 10,5 м высоты давление уменьшается на 1 миллиметр ртутного столба.
Пример 1
Давление атмосферы на высоте $2200$ метров над уровнем моря равно $545$ миллиметрам ртутного столба. Необходимо найти давление на высоте $3300$ метров. Решение: с увеличением высоты давление атмосферы уменьшается на $1$ мм ртутного столба на каждые $10,5$ метров, поэтому вычислим разницу в высоте: $3300 – 2205 = 1095$ м Найдем разницу в давлении атмосферы: $1095 м div 10,5 = 104,3$ мм ртутного столба Определим давление атмосферы на высоте $3300 мdiv 545 мм – 104,3 мм = 440,7$ мм ртутного столба. Ответ: давление атмосферы на высоте $3300$ метров равно $440,7$ миллиметрам ртутного столба.
Окружающее давление меняется в течение суток, что означает, что у него есть свой цикл за сутки. Время самой высокой температуры воздуха в течение дня приводит к снижению атмосферного давления, тогда как в ночное время, когда температура воздуха опускается, давление увеличивается. В этом цикле давления можно выделить два максимума (примерно в 10 и 22 часа) и два минимума (примерно в 4 и 16 часов). В тропических областях эти изменения очень заметны, где суточные колебания составляют 3-4 мбар. Если суточный цикл давления нарушается в тропиках, это может свидетельствовать о наступлении тропического циклона.
Заметка 2
Изменение давления в течение суток связано с температурой воздуха и зависит от её изменений. Годовые изменения зависят от нагревания материков и океанов в летний период и их охлаждения в зимнее время. Летом область пониженного давления создается на суше, а область повышенного давления над океаном.
Том 2
Атмосферное давление является одним из самых важных метеорологических элементов. Изменения давления в пространстве и времени тесно связаны с развитием основных атмосферных процессов. Неоднородность поля давления в пространстве непосредственно вызывает воздушные течения, а колебания давления во времени являются основной причиной изменения погоды в конкретном районе.
Атмосферное давление представляет собой силу, с которой столб воздуха, простирающийся от поверхности Земли до верхней границы атмосферы, давит на 1см 2 земной поверхности. Старинным инструментом для измерения давления является ртутный барометр, а его величину обычно выражают в миллиметрах ртутного столба, необходимых для уравновешивания столба воздуха.
Другой метод измерения атмосферного давления основан на том, что металлическая коробка деформируется при изменении давления. Он используется в анероидах, барографах, мареографах и радиозондах. Эти приборы калибруются по данным ртутного барометра.
Сейчас в метеорологии атмосферное давление измеряется в гектопаскалях (гПа). Нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст. = 1013,3 гПа = 1013,3 мб (1 мб (миллибар) = 1 гПа). Для перевода измерения давления в миллиметрах ртутного столба в гектопаскали, нужно значение умножить на 4/3, для обратной конвертации — на 3/4.
С высотой атмосферное давление всегда уменьшается. Из-за этого, при одинаковых метеоусловиях на более высоких участках земной поверхности давление будет меньше, чем на более низких.
В реальной практике, если не требуется высокая точность при расчетах, изменение давления с высотой можно оценить с помощью вертикального градиента давления или барической ступени — обратной к нему величины. Барическая ступень обозначает высоту, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 миллибар. Эта величина не постоянна, она увеличивается с уменьшением плотности воздуха: чем выше мы поднимаемся, тем медленнее изменяется давление и тем больше становится барическая ступень. При одинаковом давлении барическая ступень в теплом воздухе больше, чем в холодном.
Факторы, которые формируют распределение давления по поверхности Земли, включают в себя термические и динамические воздействия. Воздействие поверхности Земли имеет первостепенное значение: над холодными поверхностями давление повышается, над нагретыми — понижается. Динамические процессы также играют роль, при которых воздух либо нагнетается (повышение давления), либо оттекает (понижение давления) в различных областях. В итоге, взаимодействие обоих факторов либо усиливает, либо ослабляет их эффект.
Хотя в общем виде распределение давления на земной поверхности можно охарактеризовать как зональное, влияние рельефа и других факторов нарушает эту зональность.
Сравнивая карты среднего многолетнего атмосферного давления в январе и июле, мы видим различия в размере и направлении барических градиентов. Зимой градиент значительно больше, чем летом, и направлен с юго-востока на северо-запад. Летом изменение давления происходит медленнее. В январе разница между самым высоким и самым низким давлением составляет более 30 гПа, в июле — всего 8 гПа.
Зимой на большей части территории России наблюдается увеличенный уровень атмосферного давления, вызванный влиянием мощного азиатского антицилкона, который начинает формироваться уже в сентябре в самых холодных регионах (Тувинской котловине и Верхоянском полюсе холода). Антициклон достигает максимальной интенсивности (более 1030 гПа) в январе, когда его центр располагается над Монгольским Алтаем, а выступает на Якутию.
Меньше 1005 гПа, области с самым низким давлением, находятся над Баренцевым, Беринговым и Охотским морями. На восточном побережье морей близкое соседство высокого и низкого давления вызывает значительные перепады давления и, как результат, сильные устойчивые ветры.
В начале весны происходит изменение давления и общее небольшое снижение. По мере прогревания материка контрасты температуры и давления между сушей и морем сглаживаются, барическое поле становится более однородным. Летом, из-за нагревания материка, давление продолжает снижаться над территорией России, а азиатский антициклон разрушается, и на его месте образуется зона низкого атмосферного давления, а над морями с относительно холодной поверхностью — область более высокого давления.
Атмосферное давление на большей части территории России меняется в течение года: зимой оно достигает максимума, летом — минимума. В муссонной области Дальнего Востока также наблюдается подобный годовой ход давления. Наибольшая амплитуда изменений давления на уровне моря достигается в Тувинской котловине — до 45 гПа. При удалении от этой области амплитуда быстро уменьшается. Самые маленькие годовые колебания давления воздуха происходят на северо-западе России из-за активной циклонической деятельности, наблюдаемой в течение всего года.
В областях интенсивного циклогенеза часто наблюдается нарушение нормального годового хода. В зависимости от особенностей атмосферной циркуляции, это проявляется в смещении или появлении дополнительных максимумов и минимумов. Например, на северо-западе России максимальное давление смещается на май, а на Чукотке и в северной части Камчатки в годовом ходе наблюдаются вторичные максимумы и минимумы.
Только в южной части полуострова Камчатка отмечается чисто океанический тип годового хода атмосферного давления, с максимумом летом и минимумом зимой. В горах до определенной высоты сохраняется континентальный тип годового хода давления. В высокогорной зоне устанавливается годовой ход, подобный океаническому. Средние годовые значения давления воздуха изменяются незначительно от года к году, в среднем на 1-5 гПа, и обладают большой устойчивостью во времени.
Величина изменений средних месячных значений атмосферного давления от года к году заметно превышает годовые изменения. Разброс значений среднего месячного давления можно оценить по разнице между наибольшими и наименьшими значениями. В умеренных широтах суточные колебания давления слабо выражены и измеряются лишь десятыми долями гектопаскалей. Среднеквадратическое отклонение служит характеристикой среднегодовой суточной изменчивости атмосферного давления.
Пределы изменений давления в каждой конкретной точке могут быть определены по его экстремумам. Наибольшая разница между абсолютным максимумом и минимумом давления отмечается зимой, когда процессы цикло- и антициклогенеза наиболее интенсивны.
Помимо регулярных колебаний, таких как годовой и суточный цикл, атмосферное давление подвержено нерегулярным изменениям, которые влияют на самочувствие метеозависимых людей. Примером таких нерегулярных колебаний могут служить изменения давления в течение дня и в течение суток. В период осень-зима при прохождении глубоких циклонов изменение давления за три часа в умеренных широтах может достигать 10–15 гПа, а между соседними сутками достигать 30–35 гПа и даже больше. Например, в Санкт-Петербурге зафиксирован случай, когда давление упало на 17 мб за три часа, а в Волгограде разница в давлении между сутками достигла 50 гПа.
Географические карты средних давлений воздуха на протяжении многих лет помогают понять основные принципы общего движения атмосферы. Это обширная система воздушных потоков над земным шаром, осуществляющая обмен массой воздуха как по горизонтали, так и по вертикали. Важными компонентами общего движения атмосферы являются атмосферные фронты, воздушные массы, фронтальные зоны, западные ветры, циклоны и антициклоны.
Если бы поверхность Земли была равномерной, то в северном полушарии ветры дули бы с запада на восток, и изобары на картах давления имели бы горизонтальное направление. На самом деле зональность нарушается во многих областях, что можно увидеть даже на картах среднемесячных полей давления в январе и июле. При уменьшении периода интегрирования (неделя, сутки) возмущение усиливается, и на картах давления появляются замкнутые области. Неравномерный нагрев материков и океанов, а следовательно, и воздушных масс, является причиной нарушения зональности ветров.
- Антициклоны и циклоны в атмосфере
Изобары, которые образуют замкнутые контуры, обозначают области высокого давления как антициклоны (Az), а области низкого давления как циклоны (Zn). Циклоны и антициклоны представляют собой большие вихри в атмосфере, которые являются важной частью общего циркуляционного процесса в атмосфере. Их горизонтальные размеры варьируют от нескольких сотен до 1,5–2,0 тысяч километров. При перемещении циклонов и антициклонов происходит обмен воздушными массами между различными широтами, что влияет на распределение тепла и влаги и способствует выравниванию температуры между полюсом и экватором. Если бы не происходил этот обмен, температура воздуха в умеренных и высоких широтах была бы на 10–20° ниже, чем в реальности.
Содежание раздела
- Региональное деление по климату
- Сеть станций для измерения погоды
- Длительность солнечной активности
- Облачность в целом и в нижних слоях атмосферы
- Суммарное солнечное излучение
- Прямое солнечное излучение
- Баланс радиационного тепла
- Температура окружающего воздуха
- Минимальная температура воздуха
- Максимальная температура воздуха
- Температура воздуха ниже 0 градусов Цельсия
- Температура воздуха ниже +8 градусов Цельсия
- Температура воздуха выше 30 градусов Цельсия
- Температура воздуха ниже –30 градусов Цельсия
- Температура поверхности почвы
- Атмосферное давление
- Ветровой режим
- Относительная влажность воздуха
- Атмосферные осадки
- Снежный покров
- Ледяные осадки после дождя и инея
- Туманы
- Снежные бури
- Грозы
- Актуальные изменения климата
- Районирование агроклимата
Упражнения
Упражнение №1
Почему воздушный шарик, наполненный водородом, увеличивается в объеме, когда поднимается вверх над поверхностью Земли?
Ответ:
Внутри воздушного шарика создается давление водорода на его оболочку. При подъеме это давление остается неизменным, в то время как атмосферное давление наружу уменьшается.
Когда шарик находится на земной поверхности, внутреннее и атмосферное давление уравновешивают друг друга. При подъеме атмосферное давление уменьшается, нарушая равновесие. Давление водорода внутри шарика становится больше, чем давление воздуха снаружи, что приводит к увеличению его размеров.
Упражнение №2
Пусть гора имеет высоту $h$.
Тогда по условию задачи, разница давлений на ее вершине и у подножия равна $760-722=38text{ мм рт. ст.}$
Известно, что при подъеме на $12text{ м}$ атмосферное давление уменьшается на $1text{ мм рт. ст.}$, значит высота горы равна $38cdot 12=456text{ м}$.
Решение: $h$ равно $456 space м$.
Упражнение №3
Используя гектопаскали ($гПа$), выразите стандартное атмосферное давление.
Ответ:
$1 space мм space рт. space ст. = 133.3 space Па = 1.333 space гПа$.
$p = 760 cdot 1.333 space гПа approx 1013 space гПа$.
Упражнение №4
При массе $60 space кг$ и росте $1.6 space м$ площадь поверхности тела человека равна примерно $1.6 space м^2$. Найдем, с какой силой атмосфера давит на человека (при нормальном атмосферном давлении).
Для этого нужно воспользоваться величиной нормального атмосферного давления, выраженной в паскалях: $p = 760 cdot 133.3 space Па = 101 space 308 space Па$.
Имеем:$p = 760 space мм space рт. space ст.$$S = 1.6 space м^2$
В СИ:$p = 101 space 308 space Па$.
Посмотреть решение и ответ
Решение:
Сила, с которой атмосфера давит на человека, вычисляется по формуле:$F = pS$,$F = 101 space 308 space Па cdot 1.6 space м^2 = 162 space 092.8 space Н approx 162 space кН$.
Решение: $F approx 162 space кН$.
Упражнение №5
Высота самой высокой точки на земле, горы Эверест, составляет примерно 8800 метров над уровнем моря. Какое атмосферное давление будет на вершине горы?
Дано: $h = 8800 м$, $p = 760 мм рт. ст.$
Посмотреть ответ и решение
Решение:
Обозначим величину изменения давления с высотой как $h_1$. Так как мы знаем, что каждые 12 метров давление воздуха уменьшается на 1 мм рт. ст., можно записать: $h_1 = 12 frac{метров}{мм}$
Обозначим разницу давлений: $Delta p = p_2 — p_1$, где: $p_2$ — давление у основания горы (или $p$), $p_1$ — давление на вершине горы.
Рассчитаем изменение атмосферного давления $Delta p$ по формуле: $Delta p = frac{h_1}{10} cdot p approx 733 мм. рт. ст.$
Необходимое давление: $p_1 = p space — space Delta p$, $p_1 = 760 space мм. space рт. space ст. space — space 733 space мм. space рт. space ст. = 27 space мм. space рт. space ст.$
Решение: $p_1 = 27 space мм. space рт. space ст.$
Задание
Исследуйте атмосферное давление на первом и последнем этажах школы с помощью барометра-анероида. Определите расстояние между этажами, используя полученные данные.
Для выполнения этой задачи замерьте давление на первом этаже школы ($p_1$) и давление на последнем этаже школы ($p_2$) в миллиметрах ртутного столба.
Учтите, что каждые 12 метров высоты атмосферное давление уменьшается на 1 миллиметр.
- Найдите разницу между зафиксированными значениями давления на разных этажах: $Delta p = p_1 space — space p_2$;
- Умножьте полученную разницу на 12 для определения значения расстояния между этажами: $h = Delta p cdot 12$.
