§21

Атмосферний тиск

Чому «тисне» атмосфера? Як це донести?

Від чого належить атмосферний тиск?

Як розподіляється атмосферний тиск на Землі?

1. Чому існує атмосферний тиск.

Ми з вами живемо на дні "повітряного океану" — атмосфери, і хоча повітря дуже легке, його шар становить сотні кілометрів. Наслідком цього є атмосферний тиск — сила, із якою повітря тисне на земну поверхню, на всі тіла й предмети, що розташовані в атмосфері й на поверхні Землі. Природа атмосферного тиску така сама, як і тиску води — це звичайний ваговий тиск, який існує завдяки дії сили тяжіння. Тож не дивно, що з висотою атмосферний тиск зменшується, адже у нас над головою залишається стовп повітря дедалі меншої висоти.

В існуванні атмосферного тиску ви можете легко переконатися дослідним шляхом (мал. 1).

Мал. 1. Налийте повну склянку води, накрийте й аркушем, паперу й швидко переверніть. Приберіть руку й ви побачите, що вода л склянки не виливається. Це атмосферне повітря тисне на аркуш й не дас воді виливатися.

2. Як виміряти атмосферний тиск.

Уперше цс вдалося в середині XVII ст. італійському вченому Е. Торрічеллі. Він вдався до такого експерименту: запаяну з одного кінця трубку завдовжки один метр заповнив ртуттю. Потім її відкритий кінець помістив у посудину з ртуттю (мал. 2). Частина рідини вилилася з трубки, а частина залишилася. Вимірявши лінійкою висоту цього стовпчика, можна обчислити атмосферний тиск у міліметрах ртутного стовпчика. Так з’явився перший прилад для вимірювання атмосферного тиску — ртутний барометр.

Зараз ртутні барометри вже майже не використовуються: вони громіздкі, а пари ртуті — отруйні. Учені винайшли безрідиншйі барометр-анероїд (мал. 3). У наші дні найчастіше використовують цифровий барометр. Він є портативним і більш точним. У цьому пристрої показники звичайного барометра-анероїда перетворюються на електронний сигнал і виводяться на екран. Однак звичка вимірювати атмосферний тиск за шкалою лінійки збереглася: навіть після винайдення барометра-анероїда,

Мал. 2. Ртутний барометр. Е. Торрічеллі помітив, що висота стовпчика ртуті із часом то збільшується, то зменшується, а згодом було встановлено зв'язок між зміною тиску й погодою: зниження тиску — до хмарної погоди й опадів, підвищення тиску — до ясної. Різкі коливання тиску — до сильного вітру.

Мал. 3. Барометр-анероїд «відчуває» тиск атмосфери невеликою металевою коробочкою, з якої викачане повітря. Що сильніше повітря стискає коробочку. то більше відхиляється стрілка, з'єднана з коробочкою.

у якого немає ні ртуті, пі стовпчиків, атмосферний тиск вимірюють у міліметрах ртутного стовпчика. Про інші одиниці вимірювання тиску, наприклад, паскалі, ви дізнаєтеся на уроках фізики.

3. Як змінюється атмосферний тиск із висотою.

Перші сміливці, які підніматися на повітряних кулях, помітили, що з висотою стає важко дихати. Те саме спостерігається й під час підйому в горах.

Тільки-но людина опинигьсн високо в горах, де атмосферний тиск значно нижчий, а також недостатньо кисню, її самопочуття погіршується. Це може проявлятися у швидкій стомлюваності. запамороченні, нудоті. Атмосферний тиск підступний, він діє непомітно. Навіть досвідчені альпіністи піднімаються на великі висоти поступово, роблячи зупинки, щоб звикнути до нових умов (акліматизуватися).

Це відбувається тому, що з висотою повітря стає менш щільним. Під час підйому на кожні 100 м тиск знижується приблизно па 10 мм ртутного стовпчика (відповідно під час підйому на 1 км — на 100 мм рт. ст.). Ця закономірність характерна для нижніх шарів атмосфери, використовується під час визпаченпя абсолютної висоти.

Спробуємо розібратися, як де «працює* на конкретному прикладі.

Задача. Із якої висоти сірибмув парашутист, якщо на момент стрибка прилади літака показували атмосферний тиск 550 мм рт. ст.. а в точці приземлення атмосферний тиск дорівнював 750 мм рт. ст.?

1) Визначаємо різницю атмосферного тиску: 750-550=200 мм рт. ст.

2) Якщо на 1 км підйому атмосферний тиск знижується на 100 мм рт. ст, то зниження атмосферного тиску на 200 мм рт. ст. відбулося на висоті: 200:100=2 км.

Установили, шо на широті 45^е’ на рівні моря, за температури повітря 0°С стовпчик ртуті під тиском повітря піднімається на висоту 760 мм. Тиск повітря за таких умов вважається нормальним атмосферним тиском. Тож залежно від висоти над рівнем моря для кожної місцевості характерний свій нормальний тиск.

4. Чому на різних широтах різний атмосферний тиск.

Атмосферний тиск змінюється не тільки з висотою. В одному й тому самому місці на земній поверхні атмосферний тиск то збільшується, то зменшується. Чим це обумовлено? Причина полягає в тому, шо тиск повітря залежить від температури. Як відомо, при нагріванні повітря стає легшим, а цс в свою чергу веде до того, що тиск зменшується. При зниженні температури повітря стискається, тобто стає важчим, тому й тиск зростає. Ось чому на одній і тій самій точці взимку, коли повітря найважче, спостерігаються найвищі значення атмосферного тиску.

У зв’язку з тим, що куляста поверхня землі прогрівається нерівномірно, на земній кулі формується кілька поясів атмосферного тиску (мал. 4). На екваторі, який інтенсивно нагрівається Сонцем, тиск постійно знижений. Тут нагріте від земної поверхні повітря піднімається вгору і розтікається до тропічних широт.

На висоті вопо охолоджується, опускається вниз, створюючи в тропіках області підвищеного тиску. Над полюсами температура постійно низька, тут холодне повітря опускається

МОЇ НОТАТКИ

Атмосферне повітря створює тиск на земну поверхню, на всі тіла й предмети, що є в атмосфері. Для вимірювання атмосферного тиску використовують ртутний барометр, барочіетр-анероід. Атмосферний тиск змінюється як із висотою, так і з широтою.

та розтікається до помірних широт, де поступово прогрівається. У результаті над полюсами встановлюється високий тиск, а над помірними широтами — низький.

На кліматичних картах постійні області високого тиску позначають буквою В, а області низького тиску — буквою її (мал. б).

Мал. 4. Пояси атмосферного і пеку.

Мал. 5. Позначення постійних областей високого та низького тиску на фрагменті кліматичної карти.

МОЇ ВРАЖЕННЯ. Відомо, що зміни атмосферного тиску можуть позначатися на самопочутті людніш. Чи відчуваєте ви або наші близькі такі зміни? У чому це проявляється? Як можна покращити самопочуття?

ПЕРЕВІРТЕ ТА ОЦІНІТЬ СЕБЕ.

1. Що таке атмосферний тиск?

2. Чому з висотою атмосферний тиск знижується?

3. Як за змінами атмосферного тиску передбачити зміни погоди?

4. Який взаємозв’язок існує між температурою повітря та атмосферним тиском?

5. Чому па різних широтах па Землі різний атмосферний тиск?

ОБЕРІТЬ, ЩО ВАМ ЦІКАВО!

1. Намалюйте барометр-анероїд і поясніть, як кін працює.

2. Поясніть, чому пасажири, що летять у літаку на висоті 10 км, не страждають від низького тиску повітря.

3. З’ясуйте, на якій абсолютній висоті розташо-каний каш населений пункт та обчисліть для нього нормальний атмосферний тиск.

4. Дізнайтеся, як виготовити барометр у домашніх умовах. Виборіть доступний для вас спосіб, сконструюйте прилад та перевірте ного роботу. Підготуйте відеозвіт своїх спостережень та продемонструйте його в класі.

ПРАКТИЧНА РОБОТА 4. «Визначення зміпи атмосферного тиску з висотою*

Розв’яжіть задачі. Відомо, що на висоті 200 м над рівнем моря атмосферний тиск становить 740 мм рт. ст. Визначте атмосферний тиск па висоті: а) 2000 м над рівнем моря; б) 1600 м над рівнем моря; в) 100 м над рівнем моря; г) 0 м над рівнем моря.

 Це матеріал з підручника "Географія"6 клас Сергій Запотоцький 2023