Давление воздуха и как оно влияет на погоду

Важной характеристикой атмосферы Земли является ее атмосферное давление, которое определяет ветер и Погода узоры по всему миру. Гравитация оказывает влияние на атмосферу планеты так же, как она удерживает нас привязанными к ее поверхности. Эта гравитационная сила заставляет атмосферу давить на все, что она окружает, давление растет и падает по мере вращения Земли.

По определению, атмосферное или атмосферное давление - это сила на единицу площади, оказываемая на поверхность Земли весом воздуха над поверхностью. Сила, оказываемая масса воздуха создается молекулы которые составляют его, и их размер, движение и число присутствуют в воздухе. Эти факторы важны, поскольку они определяют температуру и плотность воздуха и, следовательно, его давление.

Количество молекул воздуха над поверхностью определяет давление воздуха. По мере увеличения количества молекул они оказывают большее давление на поверхность, и общее атмосферное давление увеличивается. Напротив, если количество молекул уменьшается, то уменьшается и давление воздуха.

Давление воздуха измеряется ртутными или анероидными барометрами. Ртутные барометры измеряют высоту ртутного столба в вертикальной стеклянной трубке. При изменении давления воздуха высота ртутного столба также сильно меняется, как термометр. Метеорологи измеряют давление воздуха в единицах, называемых атмосферами (атм). Одна атмосфера равна 1 013 миллибар (МБ) на уровне моря, что составляет 760 миллиметров ртутного серебра при измерении на ртутном барометре.

В анероидном барометре используется трубка, из которой удалена большая часть воздуха. Катушка затем изгибается внутрь, когда давление повышается, и изгибается, когда давление падает. Анероидные барометры используют те же единицы измерения и дают те же показания, что и ртутные барометры, но они не содержат какого-либо элемента.

Однако давление воздуха не одинаково по всей планете. Нормальный диапазон атмосферного давления Земли составляет от 970 МБ до 1050 МБ.Эти различия являются результатом систем низкого и высокого давления воздуха, которые вызваны неравномерным нагревом по всей поверхности Земли и силой градиента давления.

Максимальное зарегистрированное атмосферное давление составило 1083,8 МБ (с учетом уровня моря), измеренное в Агате, Сибирь, 31 декабря 1968 года.Самое низкое из когда-либо измеренных значений было 870 МБ, зафиксированное как «Тайфун», поразивший западную часть Тихого океана 12 октября 1979 года.

Система низкого давления, также называемая депрессией, представляет собой область, где атмосферное давление ниже, чем в области, окружающей его. Низкие обычно связаны с сильными ветрами, теплым воздухом и атмосферным подъемом. В этих условиях минимумы обычно создают облака, осадки и другую турбулентную погоду, такую ​​как тропические штормы и циклоны.

Районы, подверженные низкому давлению, не имеют экстремальных суточных (днем или ночью) или экстремальных сезонных температур, потому что облака, присутствующие над такими областями, отражают поступающие солнечная радиация обратно в атмосферу. В результате они не могут так сильно нагреваться днем ​​(или летом), а ночью они действуют как одеяло, задерживая тепло ниже.

Система высокого давления, иногда называемая антициклоном, представляет собой область, где атмосферное давление выше, чем в окружающей области. Эти системы движутся по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии из-за Эффект Кориолиса.

Области высокого давления обычно вызваны явлением, называемым проседанием, означающим, что когда воздух в верхних слоях охлаждается, он становится более плотным и движется к земле. Здесь давление увеличивается, потому что больше воздуха заполняет пространство, оставшееся от низкого уровня. Оседание также испаряет большую часть водяного пара атмосферы, поэтому системы высокого давления обычно связаны с ясным небом и спокойной погодой.

В отличие от областей низкого давления, отсутствие облаков означает, что области, подверженные высокому давлению, испытывают крайние значения в суточные и сезонные температуры, поскольку нет облаков, которые могли бы блокировать поступающую солнечную радиацию или задерживать исходящую длинноволновую радиацию ночью.

По всему земному шару есть несколько регионов, где давление воздуха удивительно стабильно. Это может привести к чрезвычайно предсказуемым погодным условиям в таких регионах, как тропики или полюса.

• Экваториальный желоб низкого давления: Эта область находится в экваториальной области Земли (от 0 до 10 градусов на север и юг) и состоит из теплого, легкого, восходящего и сходящегося воздуха.Поскольку сходящийся воздух влажный и полон избыточной энергии, он расширяется и охлаждается по мере подъема, создавая облака и проливные дожди, которые видны по всей области. Эта впадина в зоне низкого давления также образует зону межтропической конвергенции (ITCZ) и пассаты.
• Субтропические камеры высокого давления: Расположен на 30 градусов север / юг,это зона горячего, сухого воздуха, который образуется, когда теплый воздух, спускающийся из тропиков, становится горячее. Потому что горячий воздух может держать больше водяной пар, это относительно сухой. Проливной дождь вдоль экватора также удаляет большую часть избыточной влаги. Доминирующие ветры в субтропических горах называются западными.
• Субполярные ячейки низкого давления: Эта область находится на 60 градусов северной / южной широты и имеет прохладную, влажную погоду.Приполярный минимум обусловлен встречением холодных воздушных масс из более высоких широт и более теплых воздушных масс из более низких широт. В северном полушарии их встреча образует полярный фронт, который создает низкое давление циклонические бури ответственность за осадки в Тихоокеанский Северо-Запад и большая часть Европы. В южном полушарии сильные штормы развиваются вдоль этих фронтов и вызывают сильные ветры и снегопады в Антарктиде.
• Полярные ячейки высокого давления: Они расположены на 90 градусов север / юг и очень холодные и сухие.С помощью этих систем ветры удаляются от полюсов в антициклоне, который спускается и расходится, образуя полярные восточные области. Однако они слабы, потому что на полюсах мало энергии, чтобы сделать системы сильными. Однако антарктический максимум сильнее, потому что он способен образовываться над холодной землей, а не над более теплым морем.

Изучая эти взлеты и падения, ученые лучше понимают особенности циркуляции Земли и предсказывают погоду для использования в повседневная жизнь, навигация, доставка и другие важные виды деятельности, что делает давление воздуха важным компонентом метеорологии и других атмосферных явлений. наука.

• “Атмосферное давление.” Национальное географическое общество,
• «Погодные системы и модели». Погодные системы и модели | Национальное управление океанических и атмосферных исследований,