気圧は高度によって変化します。 気圧式。 大気圧。 天候の変化と影響

空気を温めたり冷やしたりすると体積はどのように変化しますか? 空気に重さがあることを証明するにはどうすればよいですか? 暖かい空気と冷たい空気ではどちらが重いですか?

1. 大気圧の概念とその測定。空気は非常に軽いですが、地表には大きな圧力がかかります。 空気の重さによって大気圧が発生します。

空気はあらゆる物体に圧力を加えます。 これを確認するには、次の実験を行ってください。 コップ一杯の水を注ぎ、紙で覆います。 手のひらで紙をガラスの端に押し当て、すぐに裏返します。 葉から手のひらを離すと、空気圧で葉がグラスの端に押し付けられ、水が保持されるため、水がグラスからこぼれ出ていないことがわかります。

大気圧- 空気が地球の表面とその上にあるすべての物体を押す力。 地球の表面の 1 平方センチメートルごとに、空気は 1.033 キログラム、つまり 1.033 kg/cm2 の圧力をかけます。

気圧計は大気圧を測定するために使用されます。 気圧計には水銀気圧計と金属気圧計があります。 後者はアネロイドと呼ばれます。 水銀気圧計 (図 17) では、上部に水銀が封入されたガラス管が、その開口端を水銀の入ったボウル内に下げられ、管内の水銀の表面の上に空気のない空間が存在します。 変化 大気圧ボウル内の水銀の表面で水銀柱が上昇または下降します。 気圧の大きさは高度によって決まります 水星チューブの中。

アネロイド気圧計の主要部分 (図 18) は金属製の箱で、空気が入っておらず、大気圧の変化に非常に敏感です。 圧力が下がるとボックスは膨張し、圧力が上がるとボックスは収縮します。 簡単な装置を使用してボックス内の変化が矢印に伝達され、スケール上の大気圧を示します。 スケールは水銀気圧計に応じて分割されています。

地球の表面から大気の上層までの空気の柱を想像すると、その重さは 気柱高さ 760 mm の水銀柱の重さに相当します。 この圧力を常圧といいます。 これは、海面、気温 0°C、緯度 45°での気圧です。 カラムの高さが760 mmを超える場合、圧力は増加し、減少します。 大気圧は水銀柱ミリメートル (mmHg) 単位で測定されます。

2. 大気圧の変化。気圧は気温の変化やその動きにより継続的に変化します。 空気が加熱されると、その体積は増加し、密度と重量は減少します。 このため、大気圧が低下します。 空気の密度が高いほど重くなり、大気圧は大きくなります。 日中は2回（朝と夕方）増加し、2回（正午以降と深夜以降）減少します。 空気が多いところでは圧力が上がり、空気がなくなるところでは圧力が下がります。 空気の移動の主な理由は、空気の加熱と冷却です。 地球の表面。 この変動は特に低緯度で顕著です。 (夜間に陸上と水上で観測される気圧はどれくらいですか?)一年を通して最も気圧が高いのは、 冬の間、夏には最も小さいです。 (この圧力分布を説明してください。)これらの変化は中緯度および高緯度で最も顕著であり、低緯度では最も弱くなります。

気圧は高度が上がるにつれて低下します。 なぜこうなった？ 圧力の変化は、地表を圧迫する気柱の高さの減少によって引き起こされます。 さらに、高度が上がると空気密度が減少し、圧力が低下します。 高度5km程度では、気圧は上空に比べて半分に下がります。 常圧海抜15km、高度15kmでは8倍、20kmでは18倍。

地表近くでは、100 m 上昇するごとに約 10 mm 水銀が減少します (図 19)。

標高3000メートルになると、人は気分が悪くなり、息切れ、めまいなどの高山病の兆候が現れます。 4000メートルを超えると少量の鼻血が出ることがあります 血管、意識を失う可能性があります。 これは、高度が上がるにつれて空気が希薄になり、その中の酸素の量と気圧の両方が低下するために起こります。 人間の体はそのような状況に適応できません。

地球の表面では、圧力は不均一に分布しています。 赤道付近では空気が非常に高温になります （なぜ？）、一年を通して気圧が低いです。 極地では空気が冷たくて密度が高く、気圧が高くなります。 （なぜ？）

? 自分自身で調べて

大気圧は 750 ～ 760 mm Hg の範囲内が正常であると考えられます。 (水銀柱ミリメートル)。 年間の変動は30mmHg以内です。 Art.、日中 - 1〜3 mm Hg以内。 美術。 気圧の急激な変化は、天候に敏感な人の健康状態を悪化させることがよくあり、健康な人でも健康状態を悪化させることがあります。

天気が変わると、高血圧患者も体調が悪くなります。 高血圧の人や天候に敏感な人に気圧がどのような影響を与えるかを考えてみましょう。

天候に左右されない健康な人

健康な人は天気の変化を感じません。 天候に左右されやすい人は、次のような症状を経験します。

• めまい;
• 眠気;
• 無気力、無気力。
• 関節痛;
• 不安、恐怖。
• 胃腸機能不全;
• 血圧の変動。

多くの場合、秋には風邪や慢性疾患が悪化して健康状態が悪化します。 病状がない場合、気象過敏症は倦怠感として現れます。

健康な人とは異なり、天候に左右される人は、気圧の変動だけでなく、湿度の上昇、突然の寒さや温暖化にも反応します。 多くの場合、その理由は次のとおりです。

• 身体活動が少ない。
• 病気の存在;
• 免疫力の低下;
• 中枢神経系の悪化;
• 血管が弱い。
• 年;
• 生態学的状況;
• 気候。

その結果、気象条件の変化に素早く適応する体の能力が低下します。

高い気圧と高血圧

大気圧が高く（760 mm Hg以上）、風がなく、降水量がない場合、高気圧の始まりについて話します。 この時期は急激な気温の変化はありません。 空気中の有害な不純物の量が増加します。

高気圧は高血圧患者に悪影響を及ぼす。 気圧の上昇は血圧の上昇につながります。 パフォーマンスが低下し、頭の拍動や痛み、心臓の痛みが現れます。 高気圧の悪影響によるその他の症状:

• 心拍数の増加。
• 弱さ;
• 耳の中にノイズが入る。
• 顔の赤み;
• 目の前に点滅が「飛びます」。

血液中の白血球の数が減少し、感染症を発症するリスクが高まります。

慢性心血管疾患を患っている高齢者は、特に高気圧の影響を受けやすくなります。。 気圧の上昇に伴い、特に血圧が 220/120 mm Hg に上昇した場合、高血圧の合併症、つまり危機の可能性が高まります。 美術。 その他の開発の可能性 危険な合併症(塞栓症、血栓症、昏睡)。

低気圧

低気圧は高血圧患者にも悪影響を及ぼします - サイクロン。 特徴的なのは 曇った天気、降水量、高湿度。 気圧が 750 mm Hg を下回ります。 美術。 サイクロンは身体に次のような影響を及ぼします。呼吸が頻繁になり、脈拍が速くなりますが、心拍数は減少します。 息切れを感じる人もいます。

気圧が低いと血圧も下がります。 高血圧患者が血圧を下げる薬を服用していることを考えると、サイクロンは彼らの健康に悪影響を及ぼします。 次のような症状が現れます。

• めまい;
• 眠気;
• 頭痛;
• 衰弱。

場合によっては、胃腸管の機能が低下することがあります。

気圧が上昇すると、高血圧患者や天候に敏感な人は、活発な身体活動を避ける必要があります。 もっと休む必要があります。 果物の量を増やした低カロリーの食事が推奨されます。

「進行した」高血圧であっても、手術や病院を使わずに自宅で治すことができます。 1日1回だけ覚えておいてください...

高気圧が熱を伴う場合は、それを除外する必要もあります。 体操。 可能であれば、エアコンの効いた部屋にいるべきです。 低カロリーの食事が重要になります。 食事中のカリウムが豊富な食品の量を増やしてください。

空気の重みが原因です。 空気 1 m3 の重さは 1.033 kg です。 地表の 1 メートルごとに 10033 kg の気圧がかかります。 これは、海面から大気上層までの空気の柱を指します。 これを水柱にたとえると、水柱の直径はわずか 10 メートルの高さになります。 つまり、大気圧はそれ自体の空気団によって生成されます。 単位面積あたりの大気圧の量は、その上にある空気柱の質量に対応します。 この塔内の空気が増加すると圧力が増加し、空気が減少すると圧力が低下します。 通常の大気圧は、緯度 45 度、海抜 0 度における気圧と考えられます。 この場合、大気は地球の面積 1 cm2 ごとに 1.033 kg の力で圧力をかけます。 この空気の質量は、高さ 760 mm の水銀柱によってバランスが保たれています。 大気圧はこの関係を使用して測定されます。 ヘクトパスカルのほか、水銀柱ミリメートルまたはミリバール（mb）でも測定されます。 1mb = 0.75 mm Hg、1 hPa = 1 mm。

大気圧を測定します。

気圧計を使用して測定されます。 2 種類あります。

1. 水銀気圧計は上部が密閉されたガラス管で、開放端は水銀の入った金属ボウルに浸されています。 チューブの横には圧力変化を示す目盛が付いています。 水銀は空気圧によって作用され、ガラス管内の水銀柱とその重量のバランスがとれます。 水銀柱の高さは圧力の変化とともに変化します。

2. 金属気圧計またはアネロイドは、密閉された波形の金属製の箱です。 この箱の中には希薄な空気が存在します。 圧力の変化によりボックスの壁が振動し、押し込まれたり押し出されたりします。 レバーのシステムによるこれらの振動により、矢印が段階的なスケールに沿って移動します。

記録気圧計または気圧グラフは、変化を記録するように設計されています。 大気圧。 ペンはアネロイドボックスの壁の振動を拾い、軸の周りを回転するドラムのテープに線を描きます。

大気圧とは何ですか?

大気圧 グローブ 大きく異なります。 その最小値 - 641.3 mm Hg または 854 mb が記録されました。 太平洋ハリケーン・ナンシーの影響で、最大値は815.85 mm Hgでした。 または冬のトゥルハンスクでは 1087 MB。

地表の気圧は高度に応じて変化します。 平均 気圧値海抜 - 1013 mb または 760 mm Hg。 高度が高くなると、空気がますます希薄になるため、気圧が低くなります。 で 最下層対流圏では高さ 10 m までは 1 mmHg 減少します。 10 メートルごと、または 8 メートルごとに 1 mb。 高度5 kmでは2倍、15 kmでは8倍、20 kmでは18倍になります。

空気の動き、気温の変化、季節の変化により 大気圧常に変わっている。 朝と夕方の1日2回、午前0時以降と正午以降に同じ回数だけ増えたり減ったりします。 一年を通して、寒く圧縮された空気の影響で、気圧は冬に最も高く、夏に最も低くなります。

絶えず変化し、地表全体に帯状に分布しています。 これは、太陽による地表の加熱が不均一であるために発生します。 圧力の変化は空気の動きの影響を受けます。 空気が多いところは圧力が高く、空気が出ていくところは圧力が低くなります。 地表から暖められた空気は上昇し、地表の圧力が減少します。 高度が上がると、空気が冷え始め、密度が濃くなり、近くの寒い地域に沈みます。 そこで気圧が上昇します。 したがって、圧力の変化は、地表からの加熱と冷却の結果としての空気の移動によって引き起こされます。

大気圧 赤道帯 常に減少し、熱帯緯度では増加しました。 これは一定の原因で発生します 高温赤道の空気。 暖められた空気は上昇し、熱帯に向かって移動します。 北極や南極では、地表は常に寒く、気圧が高くなります。 温帯緯度から吹き込む空気によって引き起こされます。 順番に、 温帯緯度空気の流出によりゾーンが形成される 低血圧。 したがって、地球上には2つのベルトがあります 大気圧- 低くて高い。 赤道と 2 つの温帯緯度で減少。 2つの熱帯と2つの極地で育ちました。 太陽の後に夏半球に向かう時期に応じて、それらはわずかに移動する可能性があります。

極帯 高圧一年中存在しますが、夏には縮小し、冬には逆に拡大します。 一年中低気圧の領域は赤道付近と 南半球温帯緯度では。 北半球では、状況が異なります。 北半球の温帯緯度では、大陸にかかる圧力が大幅に増加し、フィールドが 低圧まるで「壊れた」かのように：それは閉鎖された領域の形で海洋上でのみ保存されます 低気圧- アイスランドとアリューシャンの最小値。 気圧が著しく上昇した大陸上では、アジア（シベリア）と北アメリカ（カナダ）の冬季極大期が形成されます。 夏には、北半球の温帯緯度の低気圧が回復します。 同時に、アジア上空に広大な低気圧が形成されます。 これがアジア低気圧です。

ベルトに 大気圧の上昇- 熱帯では、大陸は海洋よりも高温になり、その上の圧力は低くなります。 このため、亜熱帯高気圧は海洋上で区別されます。

• 北大西洋 (アゾレス諸島);
• 南大西洋;
• 南太平洋;
• インド人。

大規模にもかかわらず、 季節の変化彼らの指標、 地球の低気圧帯と高気圧帯- フォーメーションは非常に安定しています。

重力の影響下で、地球の大気中の空気の上層は下層を圧迫します。 パスカルの法則によれば、この圧力は全方向に伝わります。 最も高い値は圧力と呼ばれます。 大気中の、地球の表面近くにあります。

水銀気圧計では、単位面積あたりの水銀柱の重量 (水銀の静水圧) は柱の重量によって釣り合います。 大気単位面積あたり - 大気圧 (図を参照)。

海抜高度が上昇すると、大気圧は低下します (グラフを参照)。

液体と気体のアルキメデス力。 航行条件

液体または気体に浸された物体には、浸漬された物体の体積に含まれる液体（気体）の重量に等しい、垂直上向きの浮力が作用します。

アルキメデスの公式: 液体中で物体は、移動した液体の重量とまったく同じ量の重量を失います。

変位力は、物体の幾何学的中心 (均質な物体の場合は重心) に適用されます。

通常の地上条件下では、液体または気体の中にある物体は、重力とアルキメデス力という 2 つの力の影響を受けます。 重力がアルキメデスの力よりも大きい場合、物体は沈みます。

重力係数がアルキメデス力の係数と等しい場合、物体はどの深さでも平衡状態にあります。

アルキメデスの力が重力よりも大きい場合、物体は浮き上がります。 浮遊体の一部が液面上に突出している。 物体の水没部分の体積は、押しのけられた液体の重量が浮遊体の重量と等しくなるようなものです。

液体の密度が浸漬体の密度よりも大きい場合、アルキメデス力は重力よりも大きくなり、その逆も同様です。

動き。 温もりキタイゴロツキー アレクサンダー・イサコビッチ

高度による気圧の変化

高度による気圧の変化

高度が変化すると気圧が下がります。 これは 1648 年にパスカルに代わってフランス人ペリエによって初めて発見されました。ペリエが住んでいた近くのピュー・ド・ドーム山の高さは 975 m でした。測定では、山に登るとトリチェリ管内の水銀が 8 mm 低下することが示されました。 高度が上がると気圧が下がるのはごく自然なことです。 結局のところ、小さな空気の柱がすでに上部のデバイスに圧力をかけています。

飛行機に乗ったことがある人なら、客室の前壁に、飛行機の上昇高度を数十メートルの精度で表示する装置があることをご存知でしょう。 この装置は高度計と呼ばれます。 これは通常の気圧計ですが、海抜以上の高度値に調整されています。

高度が上がると圧力が低下します。 この依存関係の式を求めてみましょう。 高さの間に位置する面積1 cm 2の小さな空気層を選択しましょう h 1と h 2. それほど大きくない層では、高さによる密度の変化はほとんど目立ちません。 したがって、選択したボリュームの重量 (これは高さのある円柱です) h 2 ? h 1 と面積 1 cm 2) 空気が存在します mg = ?(h 2 ? h 1)g。 この重量により、高所から上昇する際の圧力損失が生じます。 h 1から高さまで h 2. あれは

しかし、ボイル・マリオットの法則によれば、気体の密度は圧力に比例します。 それが理由です

左側は、圧力が から減少するときに増加した割合です。 h 2～ h 1. これは均等な削減を意味します h 2 ? h 1 は、同じパーセンテージによる圧力の増加に対応します。

測定と計算は、海抜が 1 キロメートル上昇するごとに、圧力が 0.1 部分低下することを完全に一致させています。 海面より下の深い鉱山に降下する場合にも同じことが当てはまります。1 キロメートル降下すると、圧力はその値の 0.1 分の 1 だけ増加します。

前の高さの値からの 0.1 分の変化について話しています。 これは、1 キロメートル上昇すると気圧が海面気圧の 0.9 に低下し、次のキロメートル上昇すると気圧が海面気圧の 0.9 の 0.9 に等しくなることを意味します。 高度 3 キロメートルでは、圧力は 0.9 から 0.9 から 0.9 に等しくなります。 (0.9) 3 海面での圧力。 この推論をさらに拡張することは難しくありません。

海面気圧を次のように表します。 p 0、高度での気圧を書き留めることができます h(キロメートルで表現):

p = p 0 (0,87) h = p 0 10 ?0.06 h .

より正確な数値は括弧内に書かれています。0.9 は四捨五入された値です。 この式では、気温がどの高度でも同じであると仮定しています。 実際、大気の温度は高度とともに変化し、さらにかなり複雑な法則に従って変化します。 それにもかかわらず、この式は良好な結果をもたらし、最大数百キロメートルの高度でも使用できます。

この式を使用して、エルブルスの高さ約 5.6 km では気圧が約半分に低下し、高度 22 km (人を乗せた成層圏気球の上昇記録の高さ) では気圧が約半分に低下することを判断するのは難しくありません。圧力は 50 mm Hg まで下がります。

通常の 760 mm Hg の圧力について話すときは、「海面で」という言葉を付け加えるのを忘れてはなりません。 高度 5.6 km では、常用気圧は 760 mm Hg ではなく、380 mm Hg になります。

同じ法則に従って、気圧とともに、高度が上がると空気密度も減少します。 高度160kmでは空気はほとんど残っていません。

本当に、

(0,87) 160 = 10 ?10 .

地球の表面では、空気密度は約 1000 g/m3 です。これは、式によれば、高度 160 km/立方メートルには 10 × 7 g の空気があるはずであることを意味します。 実際、ロケットを使用して行われた測定が示すように、この高度での空気密度は 10 倍大きくなります。

高度数百キロメートルに関する私たちの計算式は、真実に比べてさらに過小評価しています。 高地ではこの式が使用できなくなるという事実は、高度による温度の変化と、太陽放射の影響下での空気分子の崩壊という特別な現象によるものです。 ここではこれについては触れません。