Атмосфералык басым – бул бизге курчап турган абанын, б.а., атмосферанын таасир этүүчү күчү. Макалада биз аба басымы чындап эле бар экенине ынанган эксперименттер көрсөтүлөт. Аны биринчи жолу ким өлчөгөнүн, атмосфера басымы бирдей эмес бөлүштүрүлгөндө эмне болорун жана башка көптөгөн нерселерди билебиз.
Атмосфералык басымдын көрүнүштөрү
Аба тегеректеги нерселердин баарын басып алса, анда ал бир нерсенин салмагын түзөт. Бул чын эле чынбы, анда эмне үчүн бизге салмаксыздай көрүнөт? Келгиле, атмосфералык басым чындыгында бар экенин көрсөткөн эксперименттерди жүргүзөлү.
Шприцтин ортосуна чейин суу толтуруңуз, андан соң поршенди өйдө тартыңыз. Суу поршенди ээрчийт. Мунун себеби атмосфералык басым, бирок адамдар анын бар экенин биле элек кезде, табият жөн эле боштукка чыдабайт деп айтышкан. Биз азыр поршень көтөрүлгөндө аймак пайда болорун билебизбасым төмөндөп, атмосфера шприцке суу сыгат.
Пластик карта жана банка менен тажрыйба
Айнек банканын үстүнө суу толтуруңуз, үстүн пластмасса менен жаап коюңуз, мисалы, карта. Банканы оодарып көрөлү, карта кармалып, түшпөй турганын көрөлү. Суунун басымынын күчү атмосферанын басым күчү менен компенсацияланат. Жогору жактан сууну эч нерсе бастырбайт, бирок атмосфера ылдыйдан басат, натыйжада карта кармалат. Пластмасса менен банканын ортосуна аба кирсе, карта кулап түшүп, суу төгүлөт.
Торричелли түзмөгү
Италиялык окумуштуу Торричелли биринчи жолу атмосфералык басымды өлчөгөн. Ал муну сымап барометри менен жасады. Адегенде Торричелли айнек түтүктү үстүнө сымап куюп, сымап салынган чоң чөйчөктү алып, түтүктү оодарып, идишке салып, астыңкы учун ачкан. Меркурий ылдыйлай баштады, бирок толук чыкпай, белгилүү бир бийиктикке түштү.
Бул деңгээл 760 мм экени белгилүү болду. Ошондуктан атмосферанын басымы 760 мм сымап мамычасын кармай алат. Эгерде басым көтөрүлсө, анда ал чоңураак мамычаны кармай алат, эгерде төмөндөсө, азыраак. Эгер ошондой болсо, анда анын өлчөмү мамынын бийиктиги боюнча баалоого болот. Ошондуктан иш жүзүндө атмосферанын жана газдардын басымы көбүнчө сымаптын миллиметри менен так ченелет. Келгиле, сымаптын миллиметрлери менен паскалдын кадимки бирдиктеринин ортосундагы байланышты түзөлү.
Сымаптын миллиметри менен паскаль кандайча байланыштуу
Атмосфералык басым сымапты 760 ммге көтөрөт. Бул билдиретбийиктиги 760 мм сымап мамычасы атмосфералык басымдын нормалдуу деңгээлине барабар күч менен басат. 1 мм Hg сымаптын 1 мм бийик мамычасынан пайда болгон басым. Сымап мамычасынын бийиктиги 1 мм экенин элестетиңиз. Бул бийиктикке туура келген гидростатикалык басымды эсептеңиз.
P=1 mmHg Гидростатикалык басым төмөнкү формула менен эсептелет: ρgh. ρ – сымаптын тыгыздыгы, g – тартылуу күчүнүн ылдамдыгы, h – суюктук мамычасынын бийиктиги. ρ=13, 6103 кг/м3, g=9, 8 Н/кг, h=110 -3 м. Бул маалыматтарды формулага алмаштырыңыз. Конверсиядан кийин 13,69,8=133,3 N/m2 калат. N/m2 - бул Паскаль (Па). Атмосфералык басымды гектопаскальга айландырсак, анда 1 мм рт.ст. Art. 1,333 гПа туура келет.
Hg жана аба ырайы
Торричелли сымап барометринин көрсөткүчтөрүн көпкө карап турду. Ал бир кызык нерсени байкады. Сымап мамычасы түшкөндө, башкача айтканда, атмосфералык басым төмөндөгөндө, бир аздан кийин жаман аба ырайы башталат. Сымап мамычасы көтөрүлгөндө, бир аз убакыт өткөндөн кийин жаман аба ырайы жакшы аба ырайы менен алмаштырылат. Башкача айтканда, атмосфералык басымды өлчөө аба ырайын болжолдоого мүмкүндүк берет.
Эми метеорологиялык кызматтар күнү-түнү, ар 3 саат сайын атмосфералык басымды өлчөп турушат. Жюль Верндин «Он беш жаштагы капитан» китебинде барометрдин жана аба ырайынын байкоосу сүрөттөлөт. Китептин башкы каарманы сымап мамычасы тез түшүп кетсе, анда аба ырайы кескин начарлай турганын, бирок көпкө эмес, сымаптын деңгээли жай, бир нече күн төмөндөсө, андааба ырайы акырындап начарлайт, бирок узакка созулат.
Атмосфералык басым бирдей эмес бөлүштүрүлгөндө эмне болот
Синоптикалык картаны карап көрөлү. Бул ар кандай аймактарда, шаарларда, өлкөлөрдө, континенттерде атмосфералык басымдын баалуулуктарын камтыйт. Аба массаларынын кыймылынын багыты жебелер менен көрсөтүлөт. Эмне үчүн шамал согот? Атмосфералык басым кээ бир жерлерде жогору, кээ бир жерлерде азыраак. Чоңураак жерден шамал кичирээк жерге согот. Биз аны картадагы жебелердин багытында көрөбүз.
Бүткүл планетаны карасаңыз, анын ар кайсы бөлүктөрүндө ар кандай экенин көрүүгө болот. Жогорку басымдын аймактары кызгылт көк түс менен белгиленет, мында шамал жебелери айланып, саат жебеси боюнча жылып турат. Бул жогорку басымдын аймагы антициклон деп аталат. Адатта аба ырайы ачык болот.
Бирок Испания жана Португалия. Бул жерде биз эң күчтүү эки антициклонду байкайбыз. Аба агымдарынын айлануусу жер шарынын айлануусу менен байланыштуу.
Ал эми бул жерде төмөн атмосфералык басымдын эки күчтүү аймагы бар - болгону 965 гектопаскаль. Бул циклон, андагы аба саат жебесине каршы айланат.
Ошентип, биздин планетанын ар кайсы жерлеринде атмосфералык басымдын бөлүштүрүлүшүн байкоого болот. Учурда метеорологдор атмосфера басымы бирдей эмес бөлүштүрүлгөндө пайда боло турган аба ырайынын өзгөрүшүн так болжолдошот.
Деңиз деңгээлинде жана андан жогору басым
Барометр 1006 гПа басымды көрсөтүп жатат дейли. Бирок эгерБерилген аймактын, шаардын синоптикалык картасын карасаң, ал жерде атмосфералык басым ар кандай болуп чыгышы мүмкүн. Эмне үчүн бул болуп жатат? Чындыгында синоптикалык карталар деңиз деңгээлиндеги атмосфералык басымдын баалуулуктарын көрсөтөт. Биз деңиз деңгээлинен белгилүү бир бийиктикте боло алабыз, андыктан барометр бөлмөдө көрсөткөн басым деңиз деңгээлинен азыраак.
Альтиметр
Жайгашкан жериңиздин бийиктигин кантип өлчөсө болот? Барометрге окшош атайын приборлор бар, бирок алардын масштабы басымдын бирдиктери менен эмес, бийиктиктин бирдиктери менен градацияланат. Туристтер менен учкучтарда мындай аппараттар бар. Алар бийиктик өлчөгүчтөр же параметрдик бийиктиктер деп аталат. Учкуч жерде болгондо бийиктик өлчөгүчтү нөлгө коет, анткени анын жерден бийиктиги нөлгө барабар. Керек болсо, ал аэродром деңиз деңгээлинен кайсы бийиктикте экенин билүү үчүн маанилүүбү же жокпу, ошого жараша жебени деңиз деңгээлинен бийиктикке коёт. Узак аралыкка учкан учурда бул пайдалуу болушу мүмкүн, айрыкча аэродром тоодо болсо. Андан соң бийиктикти өлчөөчү ийнени карап, учкуч бийиктикти аныктайт.
Атмосфералык басым эмне үчүн бийиктикке жараша жогорулайт
Атмосфералык басым бир калыпта эмес бөлүштүрүлгөндө шамал болорун билгенден кийин, бийиктиктин жогорулашы менен басым эмне үчүн азайарын аныктап көрөлү. Абанын салмагы бар, ошондуктан ал жерге тартылып, ага басым жасайт. Атмосферанын белгилүү бир катмарына барометрди орнотсок, анда ал атмосферанын ошол катмары тарабынан басылып калат,кайсы жогоруда. Атмосферанын так чектери жок экенин белгилей кетүү керек.
Эгерде биз барометрди деңиз деңгээлине койсок, басым абанын бул катмарындагы басым менен атмосферанын үстүнкү катмарларындагы басымдын суммасына барабар болот. Башкача айтканда, бийиктик көтөрүлгөн сайын басым төмөндөйт. Суроо туулат: Р=ρgh формуласы боюнча атмосфералык басымды эсептөө мүмкүнбү? Жок, анткени абанын тыгыздыгынын мааниси атмосферанын ар кандай катмарларында туруктуу эмес. Төмөндө аба көбүрөөк басымда болгондуктан, ал тыгызыраак, ал эми жогору жагында азыраак.
