ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА- АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Изменение атмосферного давления с высотой — Причины изменения температуры воздуха

Температура воздуха является одним из важных элементов погоды.

Температуру воздуха измеряют при помощи термометра и термографа (рис. 71). Чтобы правильно измерить температуру воздуха, термометр надо установить в тени на небольшом расстоянии от поверхности почвы и других предметов, которые могут повлиять на измерения. Наиболее точную информацию о температуре воздуха и ее изменениях получают со спутников, с метеостанций. Для более точных и правильных измере­ний на метеостанциях термометр располагается в специальной будке на высоте 2 метра от поверхности Земли. Температура воздуха меняется в течение суток, года и в другие временные промежутки. С подъемом вверх атмосферное давление падает.

Самые низкие температуры наблюдаются в 4—6 часов утра, это свя­зано с тем, что воздух, нагретый за день, ночью постепенно остывает, и самые низкие температуры приходятся именно на эти часы. Самые высо­кие температуры воздуха наблюдаются в 14-16 часов. Кроме солнечной радиации, на температуру воздуха влияют воздушные массы. Например, если воздух пришел с Северного Ледовитого океана, он принесет с собой понижение температуры воздуха.

Термограф — прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха, воды и др. В метеорологии наиболее распространён термограф, чувствительным элементом которого является изогнутая биметаллическая пластинка, деформирующаяся при изменении температуры. Перемещение её конца передаётся стрелке, которая чертит кривую на разграфленной ленте (рис. 72). Термометры бывают жидкостные, термометры сопротивления.

Температура воздуха изменяется в течении суток.

Среднесуточные изменения температуры на метеорологических стан­циях измеряются каждые три часа. Сумма показаний делится на восемь и получается среднесуточная температура воздуха.

Например, 1 сутки состоят из 24 часов. Измерения начинаем с 1.00 часов, через каждые три часа суммируем и получаем 124°С, делим на восемь и получаем среднесуточную температуру, равную 15.5 градусов по Цельсию.

Температуры могут быть плюсовые и минусовые. В этом случае, мы отдельно суммируем плюсовые отдельно минусовые температуры. Отнимаем от большего показателя меньший и делим на количество измерений.

Показания

-2°С, -З’С, -4°С, —5°С, +б°С, +7°С, -8°С, -9°С.

Решение:

• -2°С + -3°С+ -4°С+-5°С + -8°С + -9°С = 31;
• + 6°С + ТС = 13; 3) 31 — 13 = 18; 4) 18 : 8 = -2,25°С (средняя

суточная температура воздуха).

Таким же образом определяются среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха.

Атмосферное давление

Как нам известно, все вещества в природе имеют определенную массу. Эта масса оказывает давление на соприкасающуюся с ней поверхность. Воздух также имеет массу, однако он очень легкий. На уровне моря 1 м³ воздуха весит всего 1,3 кг. Однако он оказывает значительное давление на земную поверхность. На 1 см² земной поверхности воздух давит с силой в 1 кг. И если в среднем поверхность человеческого тела составляет около 1,5 м², то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 15 т.

Для доказательства проведем следующий эксперимент

Наполненную жидкостью колбу накрываем бумажным листом, плотно прижимаем рукой, переворачиваем и какое-то время держим в таком положении. В это время вода смачивает поверхность бумаги, и она «приклеивается» к стенкам колбы за счет сил поверхностного натяжения. Затем, медленно убираем руку и наблюдаем заявленный результат.

Вывод: Между дном (которое теперь вверху) и поверхностью воды образуется пространство, наполненное воздухом и парами воды. Столб воды стремится вниз под действием силы тяжести, увеличивая объем этого самого пространства.

Атмосферное давление — это давление отдельно взятого столба воздуха, что находится сверху, с площадью 1 квадратный метр.

Атмосферное давление измеряют барометром, барографом и гипсотер­мометром, из них чаще используют барометр (рис. 73-74).

Существует два вида барометров: ртутный барометр и анероид.

Отсчет по барометру показывает давление на той высоте, на которой находился уровень открытого конца барометра.

Обычно отсчеты всех барометров для службы погоды приводят к уровню моря. Для этого следует прибавить к полученному отсчету вес столба воздуха, находящегося между уровнем барометра и уровнем моря. Приближенно эту поправку берут исходя из того, что барометрическое давление падает на 1 мм при подъеме уровня на каждые 11м.

Кроме ртутных, на практике часто применяются металлические баромет­ры или, как их иначе называют, анероиды, что означает безжидкостные.

Принцип их устройства заключается в следующем: металлическую коробку, с гофрированными основаниями, запаивают так, чтобы нахо­дящийся внутри нее газ совершенно не сообщался с наружным воздухом. Такая коробка будет изменять своей объем, сдавливаясь при повышении наружного давления и расширяясь при его понижении. Если внутри такой коробки присутствует газ в достаточно большом количестве, изменение ее объема будет происходить и при изменении температуры.

Изменение атмосферного давления зависит не только от высоты местности, но и от температуры воздуха.

Ртутный барометр в основном используется на метеорологических станциях. В экспедиционных и маршрутных исследованиях использует­ся анероид. Изменения атмосферного давления связаны с поднятием на высоту и температурой воздуха.