Тиск атмосфери і його вимірювання, вітри і їх походження, загальна циркуляція атмосфери

Повітря, що оточує Землю, має масу, а тому тисне на земну поверхню. 1 л повітря на рівні моря важить близько 1,3 м Отже, на кожен квадратний сантиметр земної поверхні атмосфера тисне з силою 1,33 кг. Цей середній тиск повітря на рівні моря, відповідної масі ртутного стовпа висотою 760 мм з перетином 1 см2, приймають за нормальне. Тиск повітря вимірюють також в миллибарах: 1 мм тиску становить 1,33 мбар. Отже, щоб перевести міліметри в мілібари, треба міліметра тиску помножити на 1,33.

Величина тиску змінюється в залежності від температури повітря і висоти над рівнем моря. Оскільки при нагріванні повітря розширюється, а при охолодженні стискається, то тепле повітря є більш легким (викликає менший тиск), ніж холодне. З підняттям повітря вгору тиск зменшується в основному тому, що менше висота його колонки доводиться на одиницю площі. Тому в високих горах тиск значно менше, ніж на рівні моря. Вертикальний відрізок, через який атмосферний тиск зменшується на одиницю, називається баричним ступеня. У нижніх шарах атмосфери біля поверхні тиск зменшується приблизно на 10 мм на кожні 100 м підняття.

Тиск атмосфери і його вимірювання, вітри і їх походження, загальна циркуляція атмосфери

Для вимірювання тиску використовують ртутний Столбиковая барометр, а в польових умовах - металевий барометр-анероїд. Останній являє собою металеву коробочку, з якої викачане повітря. При збільшенні атмосферного тиску дно коробочки стискається, а при зменшенні розгинається. Ці зміни передаються на стрілку, переміщається по круговій шкалі.

У розподілі тиску на земній поверхні також виявляється зональність. Загальна планетарна схема розподілу тиску така: уздовж екватора простягається пояс зниженого тиску; на північ і південь від нього на С-40-х широтах - пояса підвищеного тиску, далі на 60-70 ° с. і ю. ш. - Пояси зниженого тиску, в приполярних районах - області підвищеного тиску. Реальна картина розподілу

Тиск атмосфери і його вимірювання, вітри і їх походження, загальна циркуляція атмосфери

Тиск атмосфери і його вимірювання, вітри і їх походження, загальна циркуляція атмосфери

Нерівномірний розподіл тиску на земній кулі викликає рух повітря з області підвищеного тиску в область зниженого. Такий рух повітря -в горизонтальному напрямку називають вітром. Чим більше різниця тисків, тим сильніше дме вітер. Сила вітру оцінюється від 0 до 12балів.

Напрямок вітру визначається за тією стороною горизонту, звідки він дме. Вітер змінюється в залежності від зміни тиску. Значний вплив на його напрямок має також обертання Землі навколо своєї осі.

Вітри, які спостерігаються над земною поверхнею, поділяють на три групи: місцеві вітри, викликані місцевими умовами (температурою, особливостями рельєфу) вітри циклонів і антициклонів; вітри, є частиною загальної циркуляції атмосфери. Загальну циркуляцію атмосфери утворюють найбільші повітряні потоки планетарного масштабу, захоплюючих всю тропосферу і нижню стратосферу (приблизно до 20 км) і характеризуються відносною стійкістю. У тропосфері до них відносяться пасати, західні вітри помірних широт і східні вітри приполярних областей, мусони. Причиною цих планетарних переміщень повітря різниця тиску.

Над екватором формується пояс зниженого тиску через те, що тут повітря тепле протягом року і воно, в основному, піднімається вгору (домінує висхідний рух повітря). У верхніх шарах тропосфери воно охолоджується і розливається у напрямку до високих широт. Сила Коріоліса, відхиляючи повітряні потоки, що йдуть у верхній тропосфері від екватора, надає їм на 30-х широтах західного напрямку, змушуючи рухатися тільки вздовж паралелей. Тому це охолоджене повітря піддається тут низхідного руху, викликаючи високий тиск (хоча у поверхні температури повітря навіть вище, ніж на екваторі). Ці субтропічні пояси високого тиску служать основними "вітророзділами на Землі. Від них обсяги повітря нижнього шару тропосфери спрямовуються як до екватора, так і в бік помірних широт.

Вітри, характеризуються стійкістю напрямку і швидкості, протягом усього року дмуть від поясів високого тиску (25-35 ° с. І ю. Ш.) До екватора називаються пасатами. Внаслідок обертання Землі навколо своєї осі вони відхиляються від попереднього напрямку, в Північній півкулі вони дмуть з північного сходу на південний захід, а в Південній - з південного сходу на північний захід.

Вітри, що дмуть від субтропічних поясів високого тиску в напрямку до полюсів, відхиляючись вправо або вліво в залежності від півкулі, змінюють свій напрямок на західне. Тому в помірних широтах переважають західні вітри, хоча вони і не такі стали, як пасати.

З областей високого тиску полярних широт у напрямку до помірних широт з порівняно низьким тиском також дмуть постійні вітри. Відчуваючи дії сили обертання, в Північній півкулі вони північно-східними, а в Південній - південно-східними.

У помірних широтах, де відбувається зустріч теплих повітряних мас з боку тропіків і холодних - з полярних областей, постійно виникають фронтальні циклони і антициклони, в яких і здійснюється перенесення повітря із заходу на схід.

Схожі статті