Атмосфера – Гідростатика та аеростатика
5. Механіка
5.5. Гідро – та аеростатика
5.5.7. Атмосфера
Планети Сонячної системи оточені газовими оболонками, що обертаються разом з ними, розсіюють і поглинають сонячне випромінювання. Ці газові оболонки називаються атмосферами (від грецьких слів: atmos – пара і sphaira – куля).
Атмосфери Юпітера, Сатурна, Нептуна складаються переважно із водню, гелію і метану. Атмосфери Венери, Марсу складаються в основному з вуглекислого газу.
Характеристики атмосфери залежать від розміру, маси, температури, швидкості обертання і хімічного
Атмосфера Землі
Атмосфера Землі – це повітряне середовище, яке обертається разом з нею. Атмосфера Землі утворена сумішшю газів, основні складові якої азот (78,1 %) і кисень (21 %). До складу атмосфери також входять: аргон, гелій, неон, водень – 0,94 %, вуглекислий газ – 0,03 %, водяна пара, випадкові домішки (пилюка, мікроорганізми, аміак, сірчаний газ і ін.) – до 0,01 %.
Молекули газів, що входять до складу атмосферного повітря, притягуються до Землі. Разом з тим вони перебувають у безперервному і безладному
Маса атмосфери перевищує 5,15 1915 т – це менше за одну мільйонну маси Землі. Таким чином, “вага” атмосфери на одиницю площі, або атмосферного тиску, становить на рівні моря приблизно 11 т/м2. Якби Земля не притягувала повітря, то вся атмосфера, розширюючись, розсіялась би у просторі, який оточує Землю.
Атмосферний тиск
Атмосфера – це повітряна оболонка, яка оточує Землю.
Внаслідок дії сили тяжіння верхні шари повітря стискають нижні шари й одночасно діють на Землю і всі тіла на ній. Цей тиск називається атмосферним тиском.
Нормальний атмосферний тиск – це тиск атмосфери, що дорівнює тиску стовпа ртуті заввишки 760 мм при температурі 0 °С.
Атмосферний тиск з висотою зменшується і при невеликих підйомах – в середньому через кожні 12 м на 1 мм. рт. ст.
Це дає змогу визначити висоту підйому за формулою:
H = ((с – p)12,
Де p – тиск на певній висоті; p0 – нормальний атмосферний тиск, а також обчислити тиск на певній висоті:
Одиницею атмосферного тиску є Паскаль (Па). 100 Па складають 1 гектопаскаль (гПа) або 1 мілібар (мбар). Один гПа відповідає 3/4 мм ртутного стовпчика.
На практиці використовують всі названі одиниці визначення атмосферного тиску: Па, гПа, мбар, мм.
Шкала Бофорта для визначення сили вітру
Бали Бофорта | Метри за секунду | Характеристика вітру | Дія вітру |
0 | 0-0,5 | Штиль | Повна відсутність вітру. Дим із коминів піднімається вертикально |
1 | 0,6-1,7 | Тихий | Дим із коминів піднімається не зовсім вертикально |
2 | 1,8-3,3 | Легкий | Рух повітря відчутно обличчям. Шелестить листя |
3 | 3,4-5,2 | Слабкий | Коливається листя і дрібне гілля |
4 | 5,3-7,4 | Помірний | Коливаються тонкі гілки дерев. Вітер піднімає пилюку і клапті паперу |
5 | 7,5-9,8 | Свіжий | Коливаються великі гілки. На воді з’являються брижі |
6 | 9,9-12,4 | Сильний | Коливаються великі гілки. На воді з’являються хвилі |
7 | 12,5-15,2 | Міцний | Коливаються невеликі стовбури дерев. На морі піднімаються піняві хвилі |
8 | 15,3-18,2 | Дуже міцний | Ламається гілля на деревах. Важко йти проти вітру |
9 | 18,3-21,5 | Шторм | Невеликі руйнування. Зриваються водостічні труби і черепиця |
10 | 21,6-25,1 | Сильний Шторм | Значні руйнування. Дерева вириваються з коренем |
11 | 25,2-29,0 | Жорсткий Шторм | Великі руйнування |
12 | Більше ніж 29 | Ураган | Призводить до спустошення |
1 мб = 1 гПа; 1 мм рт. ст. = 1,333224 гПа.
Відповідність мм рт. ст. та гПа
Мм. рт. ст. | 730 | 731 | 732 | 733 | 734 | 735 | 736 | 737 | 738 | 739 | 740 | 741 |
ГПа | 973 | 975 | 976 | 977 | 979 | 980 | 981 | 983 | 984 | 985 | 987 | 988 |
Мм. рт. ст. | 742 | 743 | 744 | 745 | 746 | 747 | 748 | 749 | 750 | 751 | 752 | 753 |
ГПа | 989 | 991 | 992 | 993 | 995 | 996 | 997 | 998 | 1000 | 1001 | 1003 | 1004 |
Мм. рт. ст. | 754 | 755 | 756 | 757 | 758 | 759 | 760 | 761 | 762 | |||
ГПа | 1005 | 1007 | 1008 | 1009 | 1011 | 1012 | 1013 | 1015 | 987 |