Атмосфера, окружающая земной шар, оказывает давление на поверхность земли и на все предметы над землей.

В покоящейся атмосфере давление в любой точке равно весу вышележащего столба воздуха, простирающегося до внешней периферии атмосферы.

Атмосферное давление впервые измерил итальянский ученый Торричелли в 1644 году. Его прибор представлял собой U-образную трубку длиной около 1 м, запаянную с одного конца и заполненную ртутью. Так как в верхней части трубки воздуха нет, то давление ртути в трубке создается только весом столбика ртути в трубке.

Нормальным атмосферным давлением (на уровне моря) принято значение 760 мм ртутного столба (мм. рт. ст.) при температуре 0°С.

Высота ртутного столба зависит не только от давления, но и от температуры и ускорения свободного падения, которое меняется в зависимости от широты и высоты над уровнем моря.

Поэтому измеренную высоту столбика ртути приводят к температуре 0°С и ускорению свободного падения на уровне моря на широте 45° и, введя инструментальную поправку, получают давление на станции.

В системе СИ атмосферное давление измеряется в гектопаскалях (гПа), однако разрешается применять старые единицы: миллибар (мб) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.).

1 мб = 1 гПа; 1 мм рт.ст. = 1.333224 гПа

с высотой атмосферное давление падает

разность давлений на нижней и верхней границах элементарного объема равна весу воздуха в этом объеме

–1/ * dp/dz – g = 0

– dp / dz – падение давления на единицу прироста высоты – вертикальный

барический градиент –

равнодействующая сил давления, направленных сверху и снизу на единицу объема

g

2p1e

Для практического использования формула приводится к рабочему виду:

◦от натуральных логарифмов переходят к десятичным,

◦от абсолютной температуры — к температуре по Цельсию и

◦подставляют числовые значения для R и g, для которой вводятся поправки,

◦в случае влажного воздуха берется значение Rd для сухого воздуха, умноженное на (1+0,377* e / p

). RTm z1z2p

◦зная давление на одном уровне и среднюю температуру столба воздуха, найти давление на другом уровне;

◦зная давление на обоих уровнях и среднюю температуру столба воздуха, найти разность уровней (барометрическое нивелирование);

◦зная разность уровней и величины давления на них, можно найти среднюю температуру столба воздуха.

Зная давление на станции, расположенной на высоте z н.у.м., и температуру t на этой станции,

◦вычисляют сначала «мнимую» среднюю температуру между рассматриваемой станцией и уровнем моря. Для уровня станции берется фактическая температура, а для уровня моря температура увеличивается с учетом среднего вертикального температурного градиента в тропосфере 0,6° на 100 м.

◦по давлению на станции и по полученной средней температуре определяется давление на уровне моря.

На приземные синоптические карты всегда наносится приведенное давление, этим исключается влияние высоты метеостанций и становится возможным выяснить горизонтальное распределение давления.

dpdz RTgp

Барическая ступень – величина, обратная вертикальному барическому градиенту, составляющая прирост

высоты, при котором атмосферное давление падает на единицу.

◦Чем больше высота и, следовательно, ниже давление, тем больше барическая ступень.

◦При одном и том же давлении барическая ступень больше при более высокой температуре, чем при более низкой.