Пояса низкого и высокого давления

Климат

Климат меняется от экватора к полюсам. Выделяют несколько областей с похожим климатом — климатических поясов.

1) Похожим режимом погоды

2) Одинаковым количеством солнечной радиации

3) Формированием однотипных воздушных масс

Воздушные массы зависят от широты местности

Воздушные массы = ВМ (сокращение)

Выделяют 4 основных типа ВМ:

1. Экваториальные — теплые и влажные

2. Тропические — сухие и теплые

3. Умеренные — менее теплый, но более влажные

4. Арктические — холодные и сухие

Основные воздушные массы могу быть двух подтипов:

1. Континентальными (формируются над метериков)

2. Морскими (формируются над океаном)

Пример: умеренные морские воздушные массы формируется в атлантическом океане, они перемещаются западными ветрами и постепенно теряют влагу, становясь континентальными

Типы климатов имеют название по преобладающей воздушней массе

Климатообразующие факторы:

1. Географическая широта (от нее зависит угол наклона солнечных лучей, а значит количество тепла)

2. Циркуляция атмосферы (преобладающие ветры приносят определенные воздушные массы)

3. Океанические течения

4. Высота местности (с высотой температура понижается)

5. Удаленность от океана (на побережьях перепады зимних и летних температур меньше, чем в центре материков)

6. Рельеф (горные хребты могут задерживать воздушные массы)

Арктический и антарктический климатические пояса

Преобладание западных ветров наиболее заметно над океанами и в Южном полушарии. Умеренный морской климат формируется над океанами и распространяется достаточно далеко на западные области континентов благодаря преобладанию переноса воздуха с запада на восток. Характеризуется нежарким летом и относительно тёплой зимой, неравномерным распределением осадков, в среднем 900—1200 мм в год, снежный покров неустойчивый.

Самый континентальный климат на северо-востоке Евразии — в Оймяконе (Якутия) средняя температура января — —50°С, минимальная — —70°С. В континентальных районах снега мало, на Камчатке, островах Сахалине и Хоккайдо снежный покров достаточно высокий. Аналогичный климат Южного полушария — Субантарктический климат захватывает сушу только на субантарктических островах и на Земле Грейама.

Полярный климат характеризуется круглогодичными отрицательными температурами воздуха и скудными осадками (100—200 мм в год). Господствует в зоне Северного Ледовитого океана и в Антарктиде.

В классификации Кёппена к полярному климату относятся не только зоны ледового климата, но и климат зоны распространения тундры. Он проявляется в закономерной смене всех наблюдаемых в этой местности типов погоды. Климат оказывает влияние на живую и неживую природу.

Климат формируется в результате взаимодействия многих факторов: количества солнечной радиации, поступающей на земную поверхность; циркуляции атмосферы; характера подстилающей поверхности. Такой климат называется континентальным, так как он типичен для мест, расположенных в глубине континентов.

Экватор, долгота и широта

Экватор, долгота и широта

Обозначение экватора в качестве широты равно по определению 0°. Экватор – одна из пяти важнейших для навигации широт, которые считаются общепринятыми в географическом сообществе. Четыре же других:

• Северный полярный круг;
• Южный полярный круг;
• Тропик Рака;
• Тропик Козерога.

Нулевая широта может считаться единственной линией, которая подпадает под определение большого круга.

Большой круг, в свою очередь, представляет из себя любую окружность, проходящую по поверхности шара, разделяя его по центру. Так линия экватора проходит по центру планеты, разделяя ее на две равные половины. Другие же широты нельзя назвать большим кругом, потому что они, за счет своей близости к полюсам, делят окружность не на равные части.

Параллели же в свою очередь можно называть большими кругами, так как каждая из них подходит под определение. Но стоит учитывать, что Земля имеет форму эллипсоида, поэтому длина любой параллели меньше, чем экватора, и соответственно половины получаются меньше.

Интересный факт: в Бразилии есть город под названием Макапа. Он находится одновременно в двух полушариях. В центре города находится футбольный стадион, носящий имя Эстадио Милтон Корреа. Линия центра поля этого стадиона проходит практически ровно по линии экватора. Неподалеку от спортивного сооружения расположен памятник “Марко Зеро”.

Территории, находящиеся на линии экватора, испытывают самые короткие восходы и закаты, Это связано с тем, что дневная траектория Солнца почти перпендикулярна горизонту в течение большей части года. Длина светового дня (от восхода до заката) почти постоянна в течение года; она примерно на 14 минут дольше, чем ночное время из-за атмосферной рефракции (преломления солнечных лучей) и того факта, что восход солнца считается с момента, когда верхняя часть, а не центр, солнечного диска соприкасается с горизонтом.

Из истории открытия знаний о весе, давлении воздуха и изобретении барометра

О том, как измерить атмосферное давление, догадался итальянский математик и физик, выпускник иезуитского колледжа Э. Торричелли. Вместе с В. Вивиани – юным учеником Галилея – он провёл опыты по его измерению. Торричелли тоже был одним из последних учеников Галилея, и основываясь на его догадках доказал, что воздух имеет вес и оказывает давление.

Торричелли впервые открыто выступил против догм Аристотеля. Рассуждая о насосе, он заявил, что

Но доказал он это немного позже. Предложенный им опыт был осуществлён в 1643 г. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Её наполняли ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не выливалась раньше времени), перевернув, опускали в широкую чашку со ртутью.

Часть ртути из трубки выливалась, и в её верхней части образовывался вакуум (первая настоящая пустота, обнаруженная на Земле – Торричеллиева пустота). При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать её от уровня ртути в чашке). Воздух давил на ртуть чашки и не давал вылиться из трубки.

Учёный также догадался, что давление атмосферы связано с изменением погоды. Наблюдая за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли заметил, что атмосферное давление непостоянно и зависит от «теплоты или холода». Столбик в трубке то опускался, то поднимался, указывая на нужное деление шкалы. Вот почему в качестве одной из единиц давления взят миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.). Тяжесть по-гречески «барос», и прибор Торричелли стали называть барометром.

Принцип действия барометра Торричелли

О давлении и весе воздуха почти одновременно с Торричелли догадался и другой известный учёный того времени – Декарт. Он объяснил, почему из продырявленного на дне флакона при закрытой крышке духи не вытекают, а при открытой вытекают, именно разностью в давлении воздуха на разные площади поверхности. Когда крышка флакона закрыта, поверхностное натяжение воды на небольшом отверстии способно удерживать жидкость во флаконе. При открытой крышке оно преодолевается силой давления воздуха и духи начинают вытекать. Декарт выдвинул гипотезу, что с высотой воздух становится реже, а значит, должно уменьшаться и его давление.

Уже после опытов Торричелли Декарт поручил талантливому французскому математику и физику Блезу Паскалю проверить его догадку – верно ли, что давление с высотой убывает. Для этого он должен был подняться в горы с трубкой Торричелли. Опустившийся вниз столбик ртути на высоте горы Пюи де Дом подтвердили гипотезы Торричелли и Декарта.

Паскаль сделал вывод:

Давление воздуха не замечается человеком, потому что по законам давления в жидкостях и газах оно направлено и в стороны, и вниз.

Распределение тепла на Земле

Общая схема распределения тепла на Земле
обычно затруднений не вызывает: к экватору —
жарче, к полюсам — холоднее. Но изображение
этого на карте потребует того, чтобы было
повторено или введено понятие изолиния. Это
общее понятие встречается лишь в одном учебнике
6-го класса (Лобжанидзе, с. 32); еще в одном
(Крылова 6) даны частные понятия — изогипсы и
изобаты. Обычно об изолинии говорят, что она
соединяет точки с одинаковыми значениями
какого-либо показателя, например температуры
(изотерма), давления воздуха (изобара), глубины
(изобата) и т. д. Но вот мы хотим провести
изотерму 15° на карте погоды и не находим точки с
температурой ровно 15°; есть точки с температурой
больше или меньше этой, но чтобы ровно — ни одной.
Это нередко вызывает затруднения. Дадим другое
определение.Изолиния — линия на карте, отделяющая области,
в которых значение данного показателя выше
некоторой величины, от тех, где это значение ниже.
Дайте ученикам задание провести изотермы 10, 15, и
20° на условном участке карты, где проставлены
точки с указанием температур; проверьте, какое
определение легче для учеников (рис. 1). Нужно
объяснить, что изотермы можно провести по
температурам, которые наблюдались в какой-то
определенный момент, а можно и по средним.
Убедитесь, что ученики понимают, что такое
средняя температура. Дайте несложную задачу —
вычислить среднюю суточную температуру по
четырем срокам наблюдения, например:
1 час — 10°; 7 часов — 9°; 13 часов — 16°; 19 часов — 13°;
все температуры положительные.

По температурам выделяют тепловые
пояса, положение которых на земном шаре
подтверждает уже упомянутый тезис: ближе к
экватору — теплее. Жаркий пояс ограничен по
обе стороны экватора — с севера и с юга —
годовыми изотермами 20°. (Напомните ученикам, что
у цифр, означающих положительные температуры,
плюс можно не ставить; значит, если знак не стоит,
температура выше нуля.) Умеренные пояса
ограничены со стороны полюсов уже не годовыми
изотермами, а изотермами 10° самого теплого
месяца. Нужно напомнить школьникам, что для
Северного полушария это июль, а для Южного —
январь (хорошо бы они вспомнили это сами).
Выделяются еще пояса мороза (их называют еще
поясами вечного мороза, но это добавление,
как сейчас увидим, излишне), они ограничены
изотермами 0° — тоже самого теплого месяца.
Попросите учеников определить словесно, что же
это за пояса. Должно получиться примерно так.В жарком поясе средние годовые температуры
выше 20°.
В умеренном поясе средние температуры самого
теплого месяца выше 10°, но средние годовые ниже
20°.
В холодном поясе средние температуры самого
теплого месяца от 0° до 10°.
В поясе мороза средние температуры всех месяцев
отрицательны. Но это только средние месячные
температуры; в отдельные моменты температура
может подниматься выше нуля, поэтому название
«пояс вечного мороза» неточно. (Более того, в
отдельные годы летом могут быть положительны и
средние месячные температуры, однако средние
многолетние для всех месяцев отрицательны;
впрочем, для уроков это, наверное, слишком сложно,
разве что класс очень сильный.)

Пояса атмосферного давления

Классификация неоднократно усовершенствовалась, и в редакции Г. Т. Треварта(англ.)русск. Горный климат — «климатические условия в горных местностях». Аридный климат — «климат пустынь и полупустынь». Нивальный климат — «климат, где твёрдых осадков выпадает больше, чем может растаять и испариться.» В результате образуются ледники и сохраняются снежники.

В результате восточный пассатный перенос воздушных масс заменяется на западный муссонный, с которым связана основная часть выпадающих здесь осадков. На западе континентов господствует средиземноморский климат (полусухие субтропики) с летними антициклонами и зимними циклонами.

Влияние атмосферного давления на человека

Долгое время медицина не признавала связи между погодными явлениями и здоровьем. Только за последние 50 лет благодаря всестороннему изучению влияния погодных условий на организм человека доказано — атмосферное давление и здоровье человека тесно связаны, и на любые погодные изменения люди реагируют осложнением в самочувствии. Ситуация, когда погодные условия влияют на физическое состояние человеческого организма, называется метеопатией.

Метеопаты — это люди, организм которых реагирует даже на минимальные отклонения атмосферного давления от нормы. Также к ним относятся люди с некоторыми хроническими заболеваниями (в частности, сердечно-сосудистыми, нервной системы и т. д.).

В год атмосферное давление колеблется в пределах 30 мм рт. ст. В течение дня значения могут колебаться от 1 до 3 мм рт.ст. Здоровый человек не ощущает этих изменений, но метеозависимые люди с любыми проблемами со здоровьем эти отклонения могут ощущать.

Гипертония и гипотония — вот два основных заболевания, для которых характерна метеорологическая зависимость.

Высокое атмосферное давление крайне небезопасно для гипертоников, людей с сердечной патологией. Всем, у кого имеется гипертония и чувствительность к переменам погоды придется столкнуться с такими симптомами: сердце бьется быстрее, на фоне чего растет артериальное давление (АД); кожа начинает краснеть; наблюдается слабость; в ушах появляется шум, перед глазами – мушки, в голове – пульсация.

Сильно ощущают перемены погоды люди с гипертонической болезнью в пожилом возрасте. Их организм ослаблен возрастными изменениями, накопленными болезнями, в результате возникает риск гипертонического криза, поражения сердца и сосудов.

Падение атмосферного давления в первую очередь влияет на здоровье людей с гипотонией и патологиями органов дыхания. В воздухе повышается процент углекислого газа, а кислорода – наоборот, уменьшается. Такие изменения погодных условий из-за недостатка кислорода у гипотоников вызывает недомогания: циркуляция крови замедляется и слабеет пульс, кровь хуже поступает к органам, падает АД; дыхание затрудняется; появляется сонливость и быстрая утомляемость, головокружение и тошнота; внутричерепное давление растет, на фоне этого возникают спазмы, превращающиеся в головные боли.

Зависимость самочувствия людей от атмосферного давления касается не только скачков артериального давления. У людей с психическими расстройствами усиливается проявление навязчивых состояний, страхов и различных фобий.

При болезнях суставов повышается вероятность болевых приступов в местах переломов и там, где существуют проблемы.

Значительные отклонения от нормы почувствует абсолютно любой человек, даже здоровый. Это относится как к высокому, так и к низкому давлению.

Влияние пониженного атмосферного давления на самочувствие человека, находящегося, например, в горах, проявляется в учащении дыхания и пульса, головных болях, приступах удушья и носовых кровотечениях. Симптомы проходят по мере привыкания человека к окружающим условиям. Часто возникает необходимость в медицинской помощи людям, имеющим признаки кислородного голодания.

Альпинисты при восхождении на горные вершины, во избежание смерти от недостатка кислорода, вынуждены брать с собой кислородные баллоны.

Восхождение на Эверест

При повышенном давлении пульс у человека замедляется, а дыхательная функция угнетается. Кроме того, повышается свертываемость крови и происходит сокращение стенок кишечника. Влияние внешнего давления на самочувствие человека увеличивается пропорционально расстоянию, на которое человек спускается. Наиболее подвержены воздействию повышенного давления люди, выполняющие работы на глубине. Количество растворенных газов в крови достигает максимального значения, повышается работоспособность и концентрация. Однако, в то же время, большое количество кислорода оказывает токсическое действие и провоцирует возникновение заболеваний легких. Подъем рабочих с глубины осуществляется специальным образом в соответствии с принятыми методиками. В случае нарушения скорости подъема пузырьки газа закупоривают кровеносные сосуды, и может наступить смерть.

Климатические пояса и атмосферное давление

Атмосферное давление зависит от климатических поясов освещённости и увлажнения, от нагрева Земли лучами Солнца.Причина возникновения поясов атмосферного давления – разница температур самих воздушных масс, вследствие нагрева от земной поверхности. Из-за шарообразной формы Земли, разные участки прогреваются Солнцем неравномерно. Это влияет на образование различных зон атмосферного воздействия.

Причем здесь температура воздуха и пояса низкого и высокого давления? Чем отличается холодный воздух от тёплого? Какие существуют пояса атмосферного давления?

Плотность холодных масс воздуха больше тёплых. А чем больше плотность, тем воздух тяжелее. В полярных районах холодно, даже летом. Холодный воздух плотный и тяжелый. Поэтому, там высокое атмосферное давление. Другими словами, арктический и антарктический полярные зоны – это пояса высокого давления Земли. В экваториальных районах всегда жарко. Тёплый воздух – лёгкий. Поэтому на экваторе – пояс низкого давления Земли.

Пояса давления на земном

В районах тропиков тоже жарко, но при этом формируется тропический пояс высокого атмосферного давления. В чём причина возникновения такого несоответствия при жарких и сухих тропиках?

Всё просто. На экваторе теплый воздух поднимается до верхних пределов тропосферы, и имеет определённую плотность, которая постепенно изменяется по мере охлаждения воздуха. Растекаясь от экватора к тропическим зонам, те же воздушные массы, но уже с другой плотностью и холодные, опускаются к поверхности Земли из тропосферы, (см. «Пояса увлажнённости Земли»).

Между двумя поясами высокого давления (между тропическими и полярными) лежит зона с низким давлением. То есть, выполняется чередование:

• Экватор – низкое атмосферное д.;
• Тропики – высокое атмосферное д.;
• Умеренные зоны – н.д.;
• Полярные – в.д.

1. Сухой климат – Арктический и Антарктический, Тропические – пояса высокого атмосферного давления.
2. Влажный климат – Умеренные и Экваториальный – пояса низкого атмосферного давления.

Влияние высоты на показатель

Одним из ключевых факторов изменения атмосферного давления является высота над уровнем моря. Если рассматривать этот вопрос упрощенно, то чем выше подниматься в атмосфере, тем давление становится меньше. Почему так происходит? Мы уже говорили про давящий столб на 1см2.

Если рассматривать две точки, из которых первая будет находиться на уровне Мирового океана, а вторая, например, на высокой горе, то длина столба, воздействующих на эти точки будет отличаться. Длина столба, давящая на горы, меньше, чем длина столба, давящая на нулевую отметку мирового океана, поэтому и атмосферное давление здесь меньше.

Второй важной характеристикой воздуха, непосредственно связанный с высокими уровнями, является плотностью. Мы часто слышим истории, что когда исследователи поднимаются на большие высоты, им становится тяжело дышать

Это же характерно и для воздухоплавателей. Происходит так потому, что чем выше тем плотность воздуха меньше. Так, если на высоте 12 км 1 кубический метр воздуха весит примерно 310 г, то на высоте 40 км он весит уже 4 г. В целом же ученые подсчитали, что если рассматривать исключительно тропосферу, как ближайший слой атмосферы к земле, то поднятие на каждые 100 м от уровня моря снижают значение атмосферного давления примерно на 10 мм ртутного столба. Поэтому зная, что на нулевой отметке давление составляет 760 мм ртутного столба, на основании показаний барометра можно определить текущую высоту местности.

Таблица «Характеристика климатических поясов Африки»

Страны, расположенные на линии экватора

Страны, расположенные на линии экватора

Всего 11 государств находятся на экваторе. Если взять Нулевой меридиан за точку отсчета и двигаться на восток, то на Нулевой широте находятся:

• Сан-Томе и Принсипи;
• Габон;
• Республика Конго;
• Демократическая Республика Конго;
• Уганда;
• Кения;
• Сомали;
• Индонезия;
• Эквадор;
• Колумбия;
• Бразилия.

Можно также добавить две страны, по территориальному морю которых проходит линия экватора, но не касается непосредственно суши:

• Мальдивы;
• Кирибати.

Экватор является наилучшей стартовой точкой для космических полетов, и соответственно для постройки космодромов, к примеру, Гвианский космический центр, который расположен в столице Французской Гвианы. Такие космодромы получают большое преимущество из-за использования естественного вращения небесного тела — дополнительная скорость сокращает количество топлива, которое требуется для выведения аппарата на восток (в направлении вращения планеты) на орбиту, одновременно избегая дорогостоящих маневров, к которым приходится прибегать, чтобы сгладить наклон во время запусков.

Атмосферное давление Физика. Атмосферное давление на высоте. Значение атмосферного давления. Нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление Физика

* Соответствует давлению воздуха на высоте 1400 м над Землей.** Соотвествует давлению воздуха на высоте 2400 м над Землей.*** Высота, на которой совершается обычно полеты турбовинтовыхи турбореактивных пассажирских самолетов.**** Средняя высота полета космического корабля «Восток»

Давление атмосферы на различной высоте над Землей

Таблица. Перевод миллиметров ртутного столба в Паскали

Примеры.

1. 43 мм рт. ст.=5732,85 Па.
2. 0,51 мм рт. ст. = 51 мм рт. ст. * 10-2 = 6799,42 * 10-2 Па = 67,9942 Па ≈68 Па
3. 182 мм рт. ст. = 180 мм рт. ст. + 2 мм рт. ст. = 18 мм рт. ст. * 10 + 2 мм рт. ст. = 2399,8 Па * 10 + 266,64 Па = 24264,64 Па ≈ 24,3 кПа
4. 1055 мм рт. ст.=1000 мм рт. ст. + 55 мм рт. ст .= 10 мм рт. ст. * 100 + 55 мм рт. ст. = 1333,22 Па * 100 + 7332,71 Па = 133322 Па + 7332,71 Па = 140654,71 Па ≈  140,7 кПа.

Давления

Единицы давления

Продолжение будет …

Влияние циклона и антициклона

Если погода радует облачностью, дождями, порывистым ветром и потеплением, то идет циклон. Возникающую при этом одышку, мигрень, повышенное внутричерепное давление, слабость ощущают гипотоники, сердечники, люди с нарушениями дыхания. Такие изменения сказываются на работе пищеварительного канала. Из-за расширенных газов растягиваются кишечные стенки, вызывая при этом неприятные ощущения. Чтобы сохранить приемлемый уровень артериального давления, надо пить воды на 2 стакана больше чем обычно, утренний кофе, принимать пантокрин, высыпаться.

Антициклон сулит чистое небо, немногочисленные осадки, ясную и холодную погоду зимой, жаркую и безветренную летом. При этом опасно высокое содержание в воздухе токсичных производственных примесей. На все это организм реагирует уменьшением числа лейкоцитов в крови, что ослабляет иммунитет и повышает риск инфицирования болезнетворными вирусами и бактериями.

Предупредить ухудшение состояния можно при помощи контрастного душа, легкой утренней зарядки, ограничения в рационе продуктов с высоким содержанием калия. Во избежание неприятных последствий важные дела лучше оставить на потом, вместо этого отдыхать, не перегружая организм ни психически, ни физически.

Области экваториального климата

В данном поясе климата у экватора в основном выделяется одна область – влажная зона экваториального леса, образующая обширную область влажных тропических лесов. Из-за постоянно низкого давления и круглогодичного наличия бессменных масс воздуха другие климатические области в экваториальном климате не выделяются так же явно.

Влажные тропики этой разновидности предэкваториального климата характерны очень слабыми ветрами, проходящими через все занимаемые территории, незначительными температурными скачками, повышенным процентом влажности воздуха и частыми облаками, перерастающими в обильные ливни с грозами. Такие условия дают широкое распространение лесам, а так же благоприятствуют развитию земледелия.

Влажный климат этих территорий охарактеризован периодами повышенной влажности, достигающей от 90% до 100% при среднесуточной температуре +25-27 градусов. За редким исключением, когда столбик термометра в некоторых географических объектах достигает отметки +45 градусов. Несмотря на повышенную влажность температура поверхности некоторых предметов на открытом воздухе может нагреваться до +75 градусов Цельсия.Для зон, круглогодично находящихся под влиянием влажного экваториального климата, нередки обильные и затяжные туманы, роса и грозы, дающие развитие не только разнообразной растительности, но и многообразию насекомых, а так же интенсивного коррозионного процесса.

Рассматривая более подробно экваториальный климат можно так же выделить менее выделяющиеся области, которые на фоне влажных тропиков имеют лишь небольшое отличие. В это число входят природная область саванн и редколесий, расположенных в небольших частях Южной Америки, и область высотной поясности, находящиеся на географических возвышенностях Южной Америки и некоторых островах юго-востока Азии.

Особенности воздушных масс

Господствующие воздушные массы экваториального пояса формируют экваториальный тип климата, который характеризуется:

• Высокой постоянной температурой воздуха от 24 0 С до 28 0 С с незначительными перепадами в течение года с разницей в 2-3 0 С. Смена сезонов проходит незаметно, круглый год господствует лето. Средняя температура в экваториальном поясе не меняется в течение года.
• Обилием атмосферных осадков с двумя максимумами выпадения осадков, соответствующими зенитному положению Солнца, и двумя минимумами во время солнцестояний. Дожди идут, но неравномерно.
• Режим осадков в экваториальном поясе и их количество, выпадающее за год, отличается для разных регионов экваториального пояса.

Типичный экваториальный климат свойственен Западной Амазонке и котловине Конго. В котловине Конго количество атмосферных осадков, выпавших за год, составляет 1200-1500 мм, в некоторых местах 2000 мм в год. Площадь Амазонской низменности существенно больше котловины Конго, воздушные массы экваториального пояса формируются интенсивнее. Годовое количество выпавших осадков достигает 2000-3000 мм. Это во много раз превышает годовую норму.