今天给各位分享天气预报的大气压是什么意思的知识,其中也会对天气预报中常用的大气压单位进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注雾霾网(wumai.net),现在开始吧!
在地球的表面,覆盖着一层厚厚的由空气组成的大气层。在大气层中的物体,都要受到空气分子撞击产生的压力,这个压力称为大气压力。大气压力也可以这样认为,由于大气层中的物体受到大气层自身的重力,进而产生作用于物体上的压力。
由于受到地心引力的作用,距地球表面近的地方,地球吸引力大,空气分子的密集程度高,撞击到物体表面的频率高,这样产生的大气压力就大;距地球表面远的地方,地球吸引力小,空气分子的密集程度低,撞击到物体表面的频率也低,此产生的大气压力就小。因此在地球上不同高度的大气压力是不同的,位置越高大气压力越小。此外,空气的温度和湿度也会对大气压力有一定的影响。
地球
在物理学中,我们常常把纬度为45度海平面(即拔海高度为零)上的常年平均大气压力规定为1标准大气压(atm)。此标准大气压为一定值。通常情况下,1标准大气压=760毫米汞柱=1.033工程大气压=1.0133X105Pa=0.10133MPa
产生原因
大气压力是由地球引力的作用而产生的。由于地球引力,大气被“吸”向地球,因而产生了压力,靠近地面处大气压力最大。然而,气象科学上的气压,则是指在单位面积上所受大气柱的重量(大气压强),也就是说大气柱在单位面积上所施加的压力。
在物理学上,气压的单位可分为毫米和毫巴两种。一种是以水银柱高度来表示气压高低的单位,用毫米(mm)。例如气压为760毫米,就是表示当时的大气压强与760毫米高度水银柱所产生的压强相等。另一种是天气预报广播中经常听见的毫巴(mb)。它是用单位面积上所受大气柱压力大小来表示气压高低的单位。1毫巴=1000达因/平方厘米(1巴=1000毫巴)。因此,1毫巴就表示在l平方厘米面积上受到l000达因的力。那么,当气压为760毫米时,在单位面积上所受到的压力相当于1013.25毫巴。因此,人们就把这个大气压值被称为一个标准大气压。
变化规律
气压是随大气的高度而变化的。海拔越高,大气压力越小;如果两地海拔相差越悬殊,其气压差也就越大。
大气柱的重量还受空气密度的变化而产生影响,空气的密度越大,在单位体积内空气的质量越多,其所产生的大气压力也就越大。
我们都知道,大气质量越接近地面,其空气越密集,越向高空,其空气越稀薄。因此,气压随高度的变化而变化,越靠近地面的,气压越大。例如,在低层,每上升100米,气压便降低约10毫巴;在5~6公里的高空,每上升100米,气压降低约7毫巴;然而,到了9~10公里的高空时,每上升100米,气压则降低约为5毫巴。
由此可见,气压无时无刻都在变化着。在通常情况下,每天早晨气压上升,到了下午气压就会下降;每年冬季气压最高,每年夏季气压最低。但有时候,由于受于寒潮的影响,气压会很快升高。但是,冷空气一过,气压又会慢慢降低。
以一个标准大气压(即1013百帕)为标准,高于此数表示气压较高,天气一般比较晴,地面辐散,盛行下沉气流,低于此数表示气压较低,天气反之。
1标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.013×10的5次方帕斯卡=10.336米水柱。
标准大气压值及其变迁
标准大气压值的规定,是随着科学技术的发展,经过几次变化的。最初规定在摄氏温度0℃、纬度45°、晴天时海平面上的大气压强为标准大气压,其值大约相当于76厘米汞柱高。后来发现,在这个条件下的大气压强值并不稳定,它受风力、温度等条件的影响而变化。于是就规定76厘米汞柱高为标准大气压值。但是后来又发现76厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的影响而发生变化;g值也随纬度而变化。 测量大气压的仪器叫气压计。
为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为
1标准大气压=101325牛顿/米2
大气压的变化
温度、湿度与大气压强的关系
湿度越大大气压强越大
初中物理告诉我们:“大气压的变化跟天气有密切的关系.一般地说,晴天的大气压比阴天高,冬天的大气压比夏天高.”对这段叙述,就是老师也往往不易说清,笔者认为,这个问题可归结为温度、湿度与大气压强的关系问题.今谈谈自己的初步认识.
我们通常所称的大气,就是包围在地球周围的整个空气层.它除了含有氮气、氧气及二氧化碳等多种气体外,还含有水汽和尘埃.我们把含水汽很少(即湿度小)的空气称“干空气”,而把含水汽较多(即湿度大)的空气称“湿空气”.不要以为“干”的东西一定比“湿”的东西轻.其实,干空气的分子量是28.966,而水汽的分子量是18.016,故干空气分子要比水汽分子重.在相同状况下,干空气的密度也比水汽的密度大.水汽的密度仅为干空气密度的62%左右.
应当说,由于大气处于地球周围的一个开放空间,而不存在约束其运动范围的具体疆界,这就使它跟处于密闭容器中的气体不同.对一个盛有空气的密闭容器来说,只要容器中气体未达到饱和状态,那么,当我们向容器中输入水汽的时候,气体的压强必然会增加.而大气的情况则不然.当因自然因素或人为因素使某区域中的大气湿度增大时,则该区域中的“湿空气”分子(包括空气分子和水汽分子)必然要向周围地区扩散.其结果将导致该区域大气中的“干空气”含量比周围地区小,而水汽含量又比周围地区大.这犹如在大豆中掺入棉籽时其混合体密度要小于大豆密度一样,所以该区域的湿空气密度也就小于其它地区的干空气密度.这样,对该区域的一个单位底面积的气柱而言,其重量也就小于其它干空气地区同样的气柱这也就告诉我们,大气压随空气湿度的增大而减小.就阴天与晴天而言,实际上也就是阴天的空气湿度比晴天要大,因而阴天的大气压也就比晴天小.
我们知道,气体分子的“碰撞”是产生气体压强的根本原因.因而对大气压随空气湿度而变化的问题,我们也可以由此作出解释,根据气体分子运动的基本理论,气体分子的平均速率:
则气体分子的平均动量(仅考虑其大小)
由此可见,平均质量大的气体分子,其平均动量也大(有的文献①中所言:“干空气的平均速度也大于湿空气”,是不正确的).而对相同状况下的于空气与湿空气来说,由于于空气中的气体分子密度及分子的平均质量都比湿空气要大,且干空气分子的平均动量也比湿空气大,因而湿度小的干空气压强也就比湿度大的湿空气大.
当我们给盛有空气的密闭容器加热的时候,则其压强当然也会增大.而对大气来说情况就不同了.当某一区域的大气温度因某种因素而升高时,必将引起空气体积的膨胀,空气分子势必要向周围地区扩散.温度高,气体分子固然会运动得快些,这将成为促进压强增大的因素.但另一方面,随着温度的升高,气体分子便向周围扩散,则该区域内的气体分子数就要减少,从而形成一个促使压强减小的因素.而实际的情况乃是上述两种对立因素共同作用的结果.至于这两种因素中哪个起主要作用,我们不妨来看一看大陆及海洋上气压随气温变化的实际情况.我们说,夏季大陆上气温比海洋上高,由于大陆上的空气向海洋上扩散,而使大陆上的气压比海洋上低;冬季大陆气温比海洋上低,由于海洋上空气要向大陆上扩散,又使大陆上气压比海洋上高.而由此可见,在温度变化和分子扩散两个因素中,扩散起着主要的、决定性的作用.应当指出,这里所说的扩散,是指空气的横向流动.因为由空气的纵向流动并不能改变竖直气柱的重量(有的文献②把因温度而产生的气压变化说成是空气沉浮的结果,这是不妥的),因而也就不能改变大气的压强(对重力加速度g因高度变化而产生的影响完全可以忽略).
由于地球上的大气总量是基本上恒定的.当一个地区的气温增加时,往往伴随着另一个地区温度的降低,这就为高温处的空气向低温处扩散带来了可能.而扩散的结果常常是高温处的气压比低温处低.当我们生活的北半球是接受太阳热量最多的盛夏时,南半球却是接受太阳热量最少的严冬.这时,由于北半球的空气要向南半球扩散而使北半球的气压较南半球要低.而由于大气总量基本不变,则此时北半球的气压就低于标准大气压,南半球的气压当然也就会高于标准大气压.同样,空气的反方向扩散又会使北半球冬季的气压高于标准大气压.因而,在北半球,冬季的大气压就会比夏季要高.当然,大气压的变化是很复杂的,但对中学课本上的说法作上述解释还是可以的.很详细啊。
天气变化归根结底就是大气压变化造成的。空气由高压区向低气压区移动产生了风,冷热风相遇产生了雨雪。气压和地球自转相结合能判断天气的变化情况。
气压是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。著名的马德堡半球实验证明了它的存在。气压的国际制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa 。气象学中,人们一般用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作为单位。其它的常用单位分别是:巴(bar,1bar=100,000帕)和厘米水银柱(或称厘米汞柱)。气压不仅随高度变化,也随温度而异。气压的变化与天气变化密切相关。
扩展资料
从分子动理论可知,气体的压强是大量分子频繁地碰撞容器壁而产生的。单个分子对容器壁的碰撞时间极短,作用是不连续的,但大量分子频繁地碰撞器壁,对器壁的作用力是持续的、均匀的,这个压力与器壁面积的比值就是压强大小。
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