Общие сведения об атмосферном давлении и методах его измерения
Атмосферным давлением ( Р )называется сила, вызванная весом столба воздуха,
простирающегося через всю атмосферу, действующая на единицу горизонтальной поверхности.
Измерение д авления провод ится при помощ и приборов, называемых барометрам и. Основным прибором сл ужит рт ут ный чашечный барометр, который устанавливает ся на метеорологических станциях. В приборе атмосферное д авление уравновешивается давлением столба ртути. По изменению высоты рт ут ного ст олба можно судить об изменении ат мосферного давления. Другие приборы (анероиды, барографы, м етеорографы, радиозонды и др.) работают на принципе определения деформаций анероидной мембранной коробки, которые происходят при изменении атмосферного давления. Их необходимо град уировать (т арировать) по контрольному чашечному ртутному бар омет ру.
Атмосферное давление измеряется в паскалях и миллиметрах (дюймах ) рт ут ного
столба. В системе СИ (Международная система единиц) давление измеряется в паскалях (Па). Один паскаль – это давление силой в 1ньютон (Н), приходящееся на площадь 1 м2 . Один паскаль это очень небольшое давление, поэтому в метеорологии используют величину в сто раз больш ую за паскаль и называют ее гектопаскалем (1 гПа = 100 Па). До недавнего времени в метеорологии использовалась единица давления, называвш аяся миллибаром (мб). При эт ом 1 мб = 1 гПа.
На практике широко используется внесист емная единица давления – 1 миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.), в некоторых странах давление измеряется в дюймах ртутного столба.
Для перевода давления из гПа в мм рт .ст. необх одимо число гектопаскалей умножит ь на 3/4 (0,75).
Для перевода давления из мм рт.ст. в гПа необходимо число миллиметров умножит ь на
4/3 (1,333).
На практике перевод осуществляется при помощи специальных т аблиц. В качестве примера представлена таблица 2.6, которая позволяет переводить давление из гектопаскалей в дюймы рт ут ного ст олба и наоборот .
Таб лица 2.6. Перевод давления из гектопаскалей в дюймы ртутного столб а
гПа | Дюйм рт.ст. | гПа | Дюйм рт.ст. | гПа | Дюйм рт.ст. | гПа | Дюйм рт.ст. | гПа | Дюйм рт.ст. |
28,09 | 28,68 | 29,27 | 29,86 | 30,45 | |||||
28,12 | 28,71 | 29,30 | 29,89 | 30,48 | |||||
28,15 | 28,74 | 29,33 | 29,92 | 30,51 | |||||
28,18 | 28,77 | 29,36 | 29,95 | 30,54 | |||||
28,21 | 28,80 | 29,39 | 29,98 | 30,57 | |||||
28,24 | 28,83 | 29,42 | 30,01 | 30,60 | |||||
28,27 | 28,86 | 29,45 | 30,04 | 30,63 | |||||
28,30 | 28,89 | 29,48 | 30,07 | 30,66 | |||||
28,33 | 28,92 | 29,51 | 30,10 | 30,69 | |||||
28,35 | 28,95 | 29,54 | 30,13 | 30,72 | |||||
28,38 | 28,97 | 29,57 | 30,16 | 30,75 | |||||
28,41 | 29,00 | 29,60 | 30,19 | 30,78 | |||||
28,44 | 29,03 | 29,62 | 30,22 | 30,81 | |||||
28,47 | 29,06 | 29,65 | 30,24 | 30,84 | |||||
28,50 | 29,09 | 29,68 | 30,27 | 30,87 | |||||
28,53 | 29,12 | 29,71 | 30,30 | 30,89 | |||||
28,56 | 29,15 | 29,74 | 30,33 | 30,92 | |||||
28,59 | 29,18 | 29,77 | 30,36 | 30,95 | |||||
28,62 | 29,21 | 29,80 | 30,39 | 30,98 | |||||
28,65 | 29,24 | 29,83 | 30,42 | 31,01 |
За нормальное давление принята величина 1013,25 гПа (760 мм рт.ст ., 29,92 дюйма рт.ст .) при т емпературе 0°С на широте 45°. Эта же величина принята за д авление на нулевом уровне в ст анд артной ат мосфере (СА) при т емпературе 15°С.
С целью исключения влияния высоты на величину давления, давление на метеорологической станции (аэродроме) приводят к уровню моря. Атмосферное давление на уровне моря вдоль земной поверхности за период инструментальных наблюдений изменялось в очень широких пред елах – от 877 гПа (Тихий океан, т ропический циклон,
1958 г.) до 1083,2 гПа (Сибирский антициклон, 1968 г.). Обычно скорость изменения
д авления у земной поверхности не превышает нескольких гПа за сутки. При приближении ат мосферных фронтов и глубоких циклонов она может составлят ь несколько гПа за час. В метеорологии изменения давления во времени характеризуют барической тенденцией – величиной изменения давления за последние три часа (± рра), где:
+ – повыш ение;
– – понижение;
рр – величина изменения за послед ние три часа в гПа с десят ыми долями;
а – х арактер изменения давления на ленте барографа.
На карты погоды во зле кружка метеорологической ст анции наносится величина ат мосферного давления, приведенного к уровню моря ( РРР), и б арическая тенденция (± рра) в гПа с десяты ми долями следующим образом:
РРР
± рра
При чтении величины атмосферного давления пользуются такими правилами:
− если указанное значение давления менее 500 (более 500), т о мысленно впереди ставится
10(9) и последняя цифра отделяется запятой;
− если указанное значение давления равняется 500, т о мысленно впереди ст авится цифра 9 или
10 в зависимост и от общего поля давления в данном районе и послед няя цифра отделяется запят ой.
Например:
134
+21
931
Атмосферное дав ление,прив еденное к уровню моря: 1013,4 гПа;
барическая тенденция: за последние три часа
давление увеличилось на 2,1 гПа, давление увеличив алось нерав номерно.
Атмосферное давление, приведенное к уровню моря: 993,1 гПа;
барическая тенденция: за последние
три часа давление не изменилось.