氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力,即在數(shù)值上等于單位面積上向下延展到大氣下界的垂直空氣柱所遭到的重力。知名的馬德堡半球?qū)嶒炞C明了它的存在。氣壓的國際制單位是帕斯卡,簡稱帕,符號是Pa[1]。氣象學(xué)中,人們通常用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作為單位。其它的常用單位分別是:巴(bar,1bar=100,000帕)和分米水銀柱(或稱分米汞柱)。氣壓除了隨高度變化,也隨氣溫而異。氣壓的變化與天氣變化密切相關(guān)。[2]
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大氣浮力
概念
大氣浮力的簡稱。是作用在單位面積上的大氣壓力,即等于單位面積上向下延展到大氣下界的垂直空氣柱的重量。氣壓大小與高度、溫度等條件有關(guān)。通常隨高度減小而降低。在水平方向上,大氣壓的差別造成空氣的流動。表示氣壓的單位,習(xí)慣上常用水銀柱高度。比如,一個標準大氣壓等于760毫米高的水銀柱的重量,它相當于一平方分米面積上承受1.0336公斤重的大氣壓力。國際上統(tǒng)一規(guī)定用"百帕"作為氣壓單位。經(jīng)過換算:一個標準大氣壓=1013百帕(毫巴)。廣州市的年平均氣壓為1009.8百帕。[1]
常用單位
標準大氣壓。表示氣壓的單位,習(xí)慣上常用水銀柱高度。諸如,一個標準大氣壓等于760毫米高的水銀柱的重量,它相當于一平方分米面積上承受1.0336公斤重的大氣壓力。因為各國所用的重量和厚度單位不同,因此氣壓單位也不統(tǒng)一大氣壓強公式單位,這不易于對全球的氣壓進行比較剖析。因而,國際上統(tǒng)一規(guī)定用"百帕"作為氣壓單位。
經(jīng)過換算:一個標準大氣壓=1.013×105帕
1個標準大氣壓=760mm水銀(汞柱)柱高
氣壓動因
從分子動理論可知,二氧化碳的浮力是大量分子頻繁地碰撞容器壁而形成的。單個分子對容器壁的碰撞時間極短,作用是不連續(xù)的,但大量分子頻繁地碰撞器壁,對器壁的斥力是持續(xù)的、均勻的,這個壓力與器壁面積的比值就是浮力大小。
檢測方式
氣象上常用的測定儀器有液體(如水銀)氣壓表和固體(如金屬空盒)氣壓表兩種。氣壓記錄是由安裝在室溫少變,光線充足的氣壓室外的氣壓表或氣壓計檢測的,有定時氣壓記錄和氣壓連續(xù)記錄。人工目測的定時氣壓記錄是采用動槽式或定槽式水銀氣壓表檢測的,基本站每日觀測4次,基準站每日觀測24次。氣壓連續(xù)記錄和遙測手動觀測的定時氣壓記錄采用的是金屬彈性膜盒作為感應(yīng)器而記錄的,可獲得任意時刻的氣壓記錄。采用這種儀器檢測的是本站氣壓,依據(jù)本站拔海高度和本站氣壓、氣柱氣溫等參數(shù)可以估算出海平面氣壓。
氣壓以百帕為單位,取小數(shù)一位;有的也以毫米水銀柱高度為單位,取小數(shù)兩位。毫米與百帕的換算關(guān)系是
1百帕=0.毫米(水銀柱高度)≈3/4毫米(水銀柱高度)
1毫米=1.百帕≈4/3百帕
我國的氣壓觀測在1953年及曾經(jīng)采用的是以毫米水銀柱高度記錄的,1954年及之后是以百帕記錄的,兩種記錄合并使用時,須換算為同一種單位。
估算方式
一般有平衡條件法和牛頓運動定理法(公式只是簡略估算并且有時測的值不準,一切都應(yīng)以實際為準)。
1.在托里拆利測出了氣壓后,人們通過公式p=F/S,求出了在單位面積上的空氣有多少的質(zhì)量。再套用空氣的密度,求出容積,再減去質(zhì)量,即可曉得地面至大氣圈底部的距離。
2.已知:二氧化碳容積、物質(zhì)的量、絕對濕度時,可用公式PV=nRT求出氣體浮力(其中R是常數(shù),R=8.314帕·米3/摩爾·K或R=0.0814大氣壓·升/摩爾·K)。這個公式還有變型公式pV=mRT/M、p=ρRT/M。
3.p=p水銀gh【水銀密度*9.8*水銀柱高=標準大氣壓】
單位換算
1MPa(兆帕)=(千帕)=(帕斯卡)
1bar(巴)=0.1MPa
1atm(標準大氣壓)=0.=1.==10.
1kgf/cm2(工程公斤力)=0.=0.
1psi(Lb/in2)=0./cm2=0.06893bar=6.
1MPa=
Psi(lb/in2)磅/平方英寸,常用在歐美等德語區(qū)國家的產(chǎn)品參數(shù)上
一般在行業(yè)說的“公斤”是指“bar”
影響誘因
氣壓的大小與海拔高度、大氣濕度、大氣密度等有關(guān),通常隨高度下降按指數(shù)律遞減。
氣壓與海拔的關(guān)系
氣壓有日變化和年變化。一年之中,秋季比春季氣壓高。三天中,氣壓有一個最高值、一個最低值,分別出現(xiàn)在9~10時和15~16時,還有一個次高值和一個次低值,分別出現(xiàn)在21~22時和3~4時。氣壓日變化幅度較小,通常為0.1~0.4千帕,并隨經(jīng)度增高而降低。氣壓變化與風(fēng)、天氣的優(yōu)劣等關(guān)系密切,因此是重要氣象因子。一般所用的氣壓單位有帕(Pa)、毫米水銀柱高(mm·Hg)、毫巴(mb)。它們之間的換算關(guān)系為:100帕=1毫巴≈3/4毫米水銀柱高。氣象觀測中常用的檢測氣壓的儀器有水銀氣壓表、空盒氣壓表、氣壓計。氣溫為0℃時760毫米垂直水銀柱高的壓力大氣壓強公式單位,標準大氣壓最先由美國科學(xué)家托里拆利測出.
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