Nem mindenki tudja, hogy a légköri nyomás különböző magasságokban eltérő. Még egy speciális készülék is van a nyomás és a magasság mérésére. Barométer-magasságmérőnek hívják. A cikkben részletesen megvizsgáljuk, hogyan változik a légköri nyomás a magassággal, és mi köze van ehhez a levegő sűrűségének. Tekintsük ezt a függőséget egy gráf példáján.
Légköri nyomás különböző magasságokban
A légköri nyomás a magasságtól függ. 12 m-rel növelve a nyomás 1 Hgmm-rel csökken. Ez a tény a következő matematikai kifejezéssel írható fel: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Művészet. ∆h a magasság változása, ∆P a légköri nyomás változása ∆h magasságváltozással. Mi következik ebből?
A képlet megmutatja, hogyan változik a légköri nyomás a magassággal. Tehát ha 12 méterrel emelkedünk, akkor a vérnyomás 12 Hgmm-rel csökken, ha 24 méterrel - akkor2 Hgmm-en. Így a légköri nyomás mérésével meg lehet ítélni a magasságot.
Higanymilliméter és hektopascal
Bizonyos problémák esetén a nyomást nem higanymilliméterben, hanem pascalban vagy hektopascalban fejezik ki. Írjuk fel a fenti összefüggést arra az esetre, amikor a nyomást hektopascalban fejezzük ki. 1 Hgmm Művészet.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Most fejezzük ki a magasság és a légnyomás arányát ne higanymilliméterben, hanem hektopascalban. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Számítás után kapjuk: ∆h/∆P=9 m/hPa. Kiderült, hogy ha 9 métert emelkedünk, a nyomás egy hektopascallal csökken. A normál nyomás 1013 hPa. Kerekítsük 1013-at 1000-re, és tegyük fel, hogy pontosan ez a BP a Föld felszínén.
Ha 90 métert mászunk, hogyan változik a légköri nyomás a magassággal? 10 hPa-val, 90 m-rel - 100 hPa-val, 900 m-rel - 1000 hPa-val csökken. Ha a talajnyomás 1000 hPa, és 900 m-t másztunk felfelé, akkor a légköri nyomás nulla lett. Tehát kiderül, hogy a légkör kilenc kilométeres magasságban ér véget? Nem. Ilyen magasságban levegő van, repülők repülnek oda. Szóval mi az üzlet?
A levegő sűrűsége és a magasság közötti kapcsolat. Jellemzők
Hogyan változik a légköri nyomás a Föld felszínéhez közeli magassággal? A fenti kép már válaszolt erre a kérdésre. Minél nagyobb a magasság, annál kisebb a levegő sűrűsége. Amíg közel vagyunk a Föld felszínéhez, a levegő sűrűségének változása észrevehetetlen. Ezért mindegyikremagasságegységenként a nyomás körülbelül ugyanannyival csökken. A korábban leírt két kifejezést csak akkor érdemes helyesnek venni, ha közel vagyunk a Föld felszínéhez, legfeljebb 1-1,5 km-re.
Grafikon, amely bemutatja, hogyan változik a légköri nyomás a magassággal
Most térjünk át a láthatóságra. Készítsünk grafikont a légköri nyomásról a magasság függvényében. Nulla magasságban P0=760 Hgmm. Művészet. Tekintettel arra, hogy a magasság növekedésével a nyomás csökken, a légköri levegő kevésbé lesz összenyomva, sűrűsége csökken. Ezért a grafikonon a nyomás magasságtól való függését nem írja le egyenes. Mit jelent ez?
Hogyan változik a légköri nyomás a magassággal? A föld felett? 5,5 km-es magasságban 2-szeresére csökken (Р0/2). Kiderül, hogy ha ugyanarra a magasságra, azaz 11 km-re emelkedünk, a nyomás további felére csökken, és egyenlő lesz: Р0/4 stb.
Összekapcsoljuk a pontokat, és látni fogjuk, hogy a grafikon nem egyenes, hanem görbe. Miért tűnt úgy, hogy amikor felírtuk a függőségi összefüggést, a légkör 9 km-es magasságban ér véget? Úgy gondoltuk, hogy a grafikon bármely magasságban egyenes. Ez a helyzet akkor lenne, ha a légkör folyékony lenne, vagyis ha a sűrűsége állandó lenne.
Fontos megérteni, hogy ez a grafikon csak egy töredéke az alacsony tengerszint feletti magasságok függésének. Ezen a vonalon egyetlen ponton sem csökken a nyomás nullára. Még a mélyűrben is vannak gázmolekulák, amelyek azonban nemviszonya a Föld légköréhez. Nincs abszolút vákuum, üresség az Univerzum egyetlen pontján sem.
