WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Атмосферний тиск. Вітер - Реферат

Атмосферний тиск. Вітер - Реферат


Реферат на тему:
Атмосферний тиск. Вітер
План
1. Атмосферний тиск
2. Баричне поле
3. Вітер
4. Географічний розподіл тиску на рівні моря. Центри дії атмосфери
Література
1. Атмосферний тиск
Рух молекул повітря та його власна маса, що обумовлена силою тяжіння Землі, утворюють атмосферний тиск. Величина його на одиницю площі відповідає масі повітряного стовпа. Якщо кількість повітря в стовпі збільшується - тиск збільшується, якщо зменшується - тиск зменшується. Сила тяжіння зростає від екватора до полюсів, а величина повітряного стовпа залежить від висоти над рівнем моря і від температури. В зв'язку з цим за нормальний атмосферний тиск беруть атмосферний тиск на рівні моря на 45° широти при температурі повітря 0 С, який врівноважується ртутним стовпчиком висотою 760 мм. Оскільки густина ртуті за таких умов дорівнює 13.596 г/ куб. см, маса ртутного стовпа з висотою 760 мм і площиною перерізу 1 квадратний см становить 1033,2 г. тобто на 1 см квадратний земної поверхні атмосфера тисне з силою І кг і 33 г. З урахуванням сили, тяжіння нормальний тиск буде дорівнювати 1013250 дин/см квадратний. У Міжнародній системі одиниць /СІ/ основною одиницею тиску є паскаль /І Па = 1 Н на квадратний м = 10 дін на квадратний см; 1 гПа = 10 Па/. Отже, нормальний атмосферний тиск, врівноважений ртутним стовпчиком висотою 760 мм становить 1013.2 гПа /гектопаскаль, або мілібар/ Відповідно: 1 гПа = 0,75 мм; 1 мм = 1,33 гПа.
З висотою тиск падає в нижніх шарах атмосфери швидко, в верхніх - повільніше. Зміна тиску з висотою характеризується баричним ступенем; це висота в метрах, при піднятті або опусканні на яку атмосферний тиск змінюється на 1 мм або 1 гПа. На рівні моря баричний ступінь дорівнює близько 8 м /гПа, або 10,5 м /мм, а на висоті 3 км - 20 м / гПа.
Для вимірювання атмосферного тиску на метеостанціях основним приладом є ртутний барометр, в якому відповідно зі зміною атмосферного тиску коливається висота ртутного стовпчика. Крім того, є прилади, принцип дії яких ґрунтується на пружних деформаціях порожніх металічних коробочок під впливом зовнішнього тиску на них. Це анероїди і барографи.
2. Баричне поле
Розподіл тиску в атмосфері називають баричним полем. Якщо в вільній атмосфері об'єднати точки з однаковим тиском, можна виявити поверхні рівного тиску, які називають ізобаричними. Такі поверхні пронизують всю атмосферу, близько до рівня моря проходить поверхня 1000 гПа, на висотах близько 3 км - 700 гПа, на висоті близько 5 км - 500 гПа, а на висоті 16 км - 100. Карти висотного положення ізобаричних поверхонь називають картами баричної топографії, яка складається з прогинів /лійок/ і піднять /опуклостей/, які відповідають областям підвищеного і пониженого тиску. Слід зазначити, що баричний ступінь залежить від температури: в теплому повітрі він менший, ніж у холодному. Там. де ізобаричні поверхні перетинаються з земною поверхнею або з горизонтальною площиною, утворюються лінії рівного тиску - ізобари. Карти ізобар можна побудувати для рівня моря або для будь-якої площини вище рівня моря. Практично ізобари рисують на комплексних синоптичних картах разом з іншими метеорологічними показниками. В кліматології карти ізобар складають виходячи з середніх багаторічних даних. На картах ізобар також виявляються області пониженого тиску, оконтурені замкнутими ізобарами з найменшим тиском в центрі, тобто циклони, і області підвищеного тиску, оконтурені замкнутими ізобарами з найбільшим тиском у центрі, тобто антициклони. Циклони або депресії або баричні мінімуми та антициклони або баричні максимуми - це баричні системи. з яких складається баричне поле. Крім циклонів і антициклонів, бувають ще баричні системи підвищеного тиску без замкнутих ізобар - це гребені, а також області пониженого тиску з незамкнутими ізобарами - це улоговини.
3. Вітер
Зміну тиску на одиницю відстані в горизонтальному напрямку називають горизонтальним баричним градієнтом. Фактично це вектор, напрям якого збігається з напрямом нормалі до ізобари в сторону падіння тиску, а величина зворотно пропорційна відстані між ізобарами. Напрям горизонтального баричного градієнта відповідає нахилу ізобаричної поверхні /рис. 17 а, б/.
Рис. 17 /а., б/. Напрям горизонтального баричного градієнта (-dp): а/- по нормалі до ізобар; б/- вздовж нахилу ізобаричних поверхонь до поверхні рівня.
Різниця атмосферного тиску між двома точками спричинює горизонтальний рух повітря відносно земної поверхні, який називають вітром. Вітер характеризують швидкістю і напрямом. Швидкість вітру прямо пропорційна горизонтальному баричному градієнту і вимірюється в метрах за секунду або в милях за годину /вузлах/. Швидкість вітру в балах оцінюють за шкалою Бофорта, яка включає 12 балів, а також зв'язує силу вітру з хвилюванням моря, з гойданням гілок і дерев, поширенням диму тощо. Згідно зі шкалою Бофорта, 0 балів відповідає штилю. І, 2 і З бали - відповідно тихому, легкому і слабкому вітрам, швидкість яких зростає від 0,5 до 5,2 м/с, 4 бали - це помірний. 5 балів - свіжий, 6, 7 і 8 балів - міцний, сильний і дуже міцний вітри /9,9 - 18,2 м/с/, 9, 10 і 11 балів - шторм, сильний шторм і жорстокий шторм /від 18,3 до 29 м/с/, 12 балів - це ураган, коли швидкість більша за 29 м/с. Потік вітру завжди турбулентний, постійно коливаються швидкість і напрям, тому на практиці за допомогою анемометрів визначають згладжену швидкість вітру за кілька хвилин. При окремих поривах урагану швидкість зростає до 65 м/с або до 100 м/с /тропічні урагани/. На швидкість вітру впливає сила тертя, тобто різні нерівності й перепони на земній поверхні, тому прилади для спостереження за вітром встановлюють на висоті 10 - 15 м над земною поверхнею.
Крім баричного градієнта і тертя, на вітер впливають обертання Землі або сила Коріоліса і відцентрова сила. Завдяки силі Коріоліса вітер в північній півкулі відхиляється праворуч, а в південній - ліворуч від напряму баричного градієнта. Кут відхилення збільшується з широтою і в середньому дорівнює 45 - 50° над сушею і 70 - 80° над морем. Відцентрова сила виникає в замкнутих баричних системах /циклонах і антициклонах/ і спрямована від центра до периферії. Сила тертя обернена відносно сили баричного градієнта. Тертя впливає на вітер приблизно до висоти 1000 м - цей шар атмосфери називають шаром тертя. Вище за І км діють в основному тільки баричний градієнт та сила Коріоліса і вітер називають геострофічним, він дме вздовж ізобар, залишаючи низький тиск ліворуч. Рівномірний рух повітря за дуговою траєкторією залежно від сили Коріоліса, відцентрової сили і баричного градієнта ї незалежно від тертя, називають градієнтним вітром. В зв'язку з дією означених сил спостерігається відповідний розподіл
Loading...

 
 

Цікаве