大气压强:定义和含义
尽管空气是不可见的,但它会施加压力,并在定义和塑造特定地理区域的天气模式方面发挥重要作用。大气压强在新的天气系统形成中发挥作用,也因导致现有天气突然变化而闻名。因此,在本文中,我们将讨论大气压强的含义、影响和类型。
什么是大气压强的含义?
从字面上讲,压力是指物体施加的力,通常有两个原因——第一个是因为物体的重量,第二个是因为地球的重力。同样,每个物体都有一定的重量,并且会施加压力。类似地,空气虽然不可见,但它有重量,会施加压力,被称为大气压强。在运动过程中,空气分子不断碰撞并在地球大气层中产生压力。这种压力随高度而变化。
定义:从技术上讲,由于所有上方空气的重量而向各个方向施加的力,被定义为大气压强。
大气压强的测量
海平面测得的标准大气压,大约为 1013.25 毫巴(或简称 mb)或 29.92 英寸汞柱(inHg)。维持这种压力对于所有生物体来说都是必不可少的,因为它维持了大气中的平衡。
关于大气压强的有趣事实 |
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用于测量大气压强的仪器称为气压计:(1) 汞气压计 (2) 福廷气压计 (3) 无液气压计,由气压记录器表示。 |
气压计的单位是 MB(毫巴) - 1 MB = 1000 达因/厘米2 |
国际标准 (IS) 压力单位是帕斯卡(1 牛顿/米2 的力) |
在实践中,大气压也以千帕 (kPa) 表示 |
在 15°C 的温度和 45° 的纬度下,平均海平面气压为 1013.25 毫巴或 101.325 千帕(或 14.7 磅/平方英寸)。 |
连接具有相同气压的地区的假想线称为“等压线”。 |
1983 年 1 月 14 日在塞尔维亚(俄罗斯)的埃尔库塔斯克记录到的世界最高气压为 1075.2 毫巴。 |
在马里亚纳群岛以西的台风眼记录到的世界最低气压为 877 毫巴。 |
通常,高气压表示晴朗天气,而低气压表示潮湿天气。 |
通常,当温度升高时,气压下降,反之亦然。 |
水平方向上,从赤道到两极,温度下降,气压升高。 |
垂直方向上,温度和气压都随着海拔/高度的增加而降低。 |
平均而言,氮气贡献约 760 毫巴,氧气 240 毫巴,水蒸气 10 毫巴。 |
影响大气压强的因素
大气中有多种因素会影响大气压强,例如海拔、温度、湿度、风力等。此外,当温度升高时,现有的空气分子获得能量,因此其运动增加,最终膨胀。由于这种膨胀,空气密度降低,导致相应地理区域的气压降低。
相反,当温度降低时,现有的分子会失去能量,因此收缩。由于这种收缩,空气密度增加,导致相应地理区域的气压升高。此外,海拔(定义垂直高度)在定义相应变化方面也发挥着至关重要的作用。这意味着,随着海拔或高度的增加,大气层变得更薄;同样,气压也随着高度的增加而降低。
除此之外,湿度也会影响大气压强,因为它会影响空气密度。潮湿空气含有水蒸气,其密度低于干燥空气。因此,与干燥地区相比,潮湿地区经历的气压略低。
气压和天气预报
我们上面已经讨论过,为了测量大气压强,使用气压计,气压计有助于天气预报。气压的变化表明天气模式的变化。大气压的快速或迅速下降表明低压系统和暴风雨天气的可能性。相反,气压的快速或迅速上升指的是高压系统,它会带来晴朗的天空和晴朗的天气。
什么是高压和低压系统?
正如我们上面讨论的那样,高压与干燥空气有关,低压与潮湿空气有关。其次,高压在其相应区域产生反气旋条件,低压在其相应区域产生气旋条件。
同样,在反气旋条件下,来自周围的空气下降并在特定点积聚,形成高大气压条件。这种反气旋条件通常与平静和稳定的天气条件相关联,天空晴朗,降水机会减少。
相反,在气旋条件下,来自高压区域的空气向各个方向移动,导致大气压降低。低压系统通常伴随着暴风雨天气,在这种天气下形成云层并导致降水。这种气旋的范围可以从小规模系统(如龙卷风)到更大规模的天气现象(如飓风或台风)。
大气压强与风之间的相关性
不同的压力定义了气压梯度,而风形成是气压梯度力的产物。或者简单地说,空气从高压区域流向低压区域,被称为风。此外,风向由气压梯度决定,例如特定地理区域的气旋和反气旋。
大气压强对局部天气模式的影响
大气压强在定义和塑造局部天气模式和类型方面发挥着重要作用。例如,沿海地区经常经历一种称为海风的现象。海风条件定义了白天陆地上方的低压和海洋表面的高压。相反,在晚上,这个过程会反转,被称为陆风,风从陆地吹向海洋,被称为陆风。
除此之外,山区也经历类似的模式,因为它也受气压变化的影响。白天,空气变热并上升,相反,晚上,冷空气下降。此外,在迎风坡,空气冷却并凝结,导致降雨。但在背风坡,下降的空气导致干燥和温暖的条件,并产生雨影。
大气压强和气候变化
气候被定义为特定地理区域较长时间内天气系统(平均值)的稳定读数。另一方面,大气压强,定义和塑造了一个区域的天气模式。这种长时间的变化会导致气候变化,而气候变化会大规模地影响大气压强系统。
结论
此外,大气压强是大气现象中不可缺少的组成部分。它以不同的方式影响和影响局部天气和我们的生活。了解和测量大气压强的多样性和动力学使气象学家能够精确地预测天气。此外,它还有助于预测风暴的发生并计算气候变化的更广泛影响。
常见问题
什么是大气压强,为什么它在气象学中很重要?
大气压强是指地球大气对特定区域施加的力。它在气象学中发挥着至关重要的作用,因为它会影响天气模式,并帮助气象学家了解气团的运动、高压和低压系统的形成以及风暴的发生。
大气压强如何影响天气状况?
大气压强通过产生驱动风模式的气压梯度来影响天气状况。空气从高压区域流向低压区域,导致风的形成。此外,高压系统通常带来稳定和晴朗的天气,而低压系统则与暴风雨天气和降水相关联。
大气压强和海拔之间有什么关系?
大气压强随着海拔的升高而降低。当人们上升到更高的海拔时,上方大气中的空气分子减少,导致大气压降低。这就是为什么海平面的大气压较高,而随着我们移到更高的海拔,大气压降低的原因。
大气压强如何影响沿海地区的局部天气模式?
在沿海地区,大气压强在海风的形成中发挥作用。白天,陆地上的低压吸引来自海洋的凉爽潮湿的空气,形成海风。晚上,陆地冷却得更快,导致气压升高,微风方向反转。
大气压强如何影响降水和云的形成?
气压与降水和云的形成有关。当不同气压的气团相遇时,它们可能会被迫上升或下降,导致空气冷却和凝结。这个过程导致云的形成,并根据温度剖面,可能导致各种类型的降水,例如雨、雪或冰雹。
气压变化可以帮助预测天气状况吗?
是的,气压变化可以提供宝贵的见解,帮助了解即将出现的天气模式。气压的快速下降通常预示着低压系统的到来,以及暴风雨天气的可能性。相反,气压的快速上升可能预示着高压系统的到来,带来晴朗的天气和晴朗的天空。
气压与风的形成有什么关系?
气压梯度力驱动风的形成。空气从高压区域流向低压区域,从而产生风。风的强度由两个区域之间气压差的大小决定。
气候变化会影响气压模式吗?
是的,气候变化会影响气压模式。全球温度分布的变化会导致高压和低压系统强度和频率的变化,从而影响区域和全球范围内的天气模式。
气压如何促成飓风和龙卷风的形成?
飓风和龙卷风通常与低压系统有关。在飓风的情况下,风暴中心处的低压中心吸入周围的空气,导致空气上升并形成特征性的螺旋雨带。龙卷风形成于强烈的雷暴中,在那里,气团的碰撞产生了产生旋转气柱的低压区域。
我们如何测量和监测气压?
气压通常使用气压计测量。主要有两种类型:水银气压计,利用水银柱的高度来测量气压;和空盒气压计,利用灵活的金属盒来测量气压变化。气象学家使用这些仪器根据气压读数来监测和预报天气状况。