5. Механика

5.5. Гидро - и аэростатика

5.5.7. Атмосфера

Планеты Солнечной системы окружены газовыми оболочками, что вращаются вместе с ними, рассеивают и поглощают солнечное излучение. Эти газовые оболочки называются атмосферами (от греческих слов: atmos - пар и sphaira - шар).

Атмосферы Юпитера, Сатурна, Нептуна состоят преимущественно из водорода, гелия и метана. Атмосферы Венеры, Марса состоят в основном из углекислого газа.

Характеристики атмосферы зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а также определяются историей его формирования начиная с момента зарождения.

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли - это воздушное пространство, которое вращается вместе с ней. Атмосфера Земли образована смесью газов, основные составляющие которой азот (78,1 %) и кислород (21 %). В состав атмосферы также входят: аргон, гелий, неон, водород - 0,94 %, углекислый газ - 0,03 %, водяной пар, случайные примеси (пыль, микроорганизмы, аммиак, сернистый газ и др.) - до 0,01 %.

Молекулы газов, входящих в состав атмосферного воздух, притягиваются к Земле. Вместе с тем они находятся в непрерывном и беспорядочном движении. Атмосфера удерживается вблизи земной поверхности силами притяжение Земли - собственным весом воздуха.

Масса атмосферы превышает 5,15 19¹⁵ т - это меньше за одну миллионную массы Земли. Таким образом, «вес» атмосферы на единицу площади, или атмосферного давления, составляет на уровне моря примерно 11 т/м². Если бы Земля не притягивала воздуха, то вся атмосфера, расширяясь, рассеялась бы в пространстве, которое окружает Землю.

Атмосферное давление

Атмосфера - это воздушная оболочка, окружающая Землю.

Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха сжимают нижние слои и одновременно действуют на Землю и все тела на ней. Это давление называется атмосферным давлением.

Нормальное атмосферное давление - это давление атмосферы, что равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С.

Атмосферное давление с высотой уменьшается и при небольших подъемах - в среднем через каждые 12 м на 1 мм. рт. ст.

Это дает возможность определить высоту подъема по формуле:

h = ((с -p)12,

где p - давление на определенной высоте; p₀ - нормальное атмосферное давление,а также вычислить давление на определенной высоте:

Единицей атмосферного давления является Паскаль (Па). 100 Па составляют 1 гектопаскаль (гПа) или 1 миллибар (мбар). Один гПа соответствует 3/4 мм ртутного столба.

На практике используют все названные единицы определение атмосферного давления: Па, гПа, мбар, мм.

Шкала Бофорта для определения силы ветра

1 мб = 1 гПа; 1 мм рт. ст. = 1,333224 гПа.

Соответствие мм рт. ст. и гПа