气压及其单位.docVIP

气压及其单位 在任何表面上，由于大气的重量所产生的压力，也就是单位面积上所受到的力，叫做大气压。其数值等于从单位底面积向上，一直延伸到大气上界的垂直气柱的总重量。气压是重要的气象要素之一。  　 在物理学上压力和压强不是一个概念。用铅笔尖在手指上，会出现一个小坑；用未削过的铅笔压手，则不会出现小坑，这是为什么？中间有一个面积问题。铅笔尖面积小，铅笔头面积大。压强是单位面积上所受的压力。平时我们所说的大气压，实际上指的是大气压强，只不过省略了“强”字。 既然大气压指的是单位面积上所随的大气柱的重量，那么，大气柱有多重呢？大气柱的重量是不能直接测量到的。所以人们就用水银柱的重量来计算大气柱的重量，这个水银柱的重量是与大气柱的重量相平衡的。此实验是意大利科学家托里拆利在1644年作出来的。托里拆利在一根约1米长的一端封???的玻璃管里注满水银，把开口的一端用姆指按住管口，倒立在水银槽中，当手指放开以后，管里的水银下降下，但降到760毫米的地方就不再下降。这就是大气压支持着水银柱的缘故。水银气压表就是根据这个原理来测量气压的。 在气象工作中通用的气压单位有毫米和毫巴两种。 （1）毫米(mm)：是用水银柱高度来表示气压高低的单位。例如，气压为760mm，表示当时的大气压强与760mm高的水银柱所产生的压强相等。 （2）毫巴(mb)：用单位面积上所受水银柱压力大小来表示气压高低的单位。物理学上，压强的单位是用“巴”表示的：每一平方厘米面积上受到一达因的力，称为一巴。在气象上， 嫌这个单位太小，取1,000,000达因/平方厘米为1巴，以巴的千分之一作为气压的单位，称为1毫巴。即： 1巴=1000毫巴 1毫巴=1000达因/厘米2 因此，1毫巴表示在1平方厘米面积上受到1000达因的力。例如，气压为1000mb，表示当时大气柱在每平方厘米面积上的力有1,000,000达因。 达因是力的单位，在厘米-克-秒制中，它代表作用于一克质量的物体上，使物体以1cm/秒2的速度发生运动的力。达因是很小的一个力。夏天我们看到的蚂蚁叼着小小的草梗所付出的力，就有100达因。可见，一达因的力之小了。 毫米与毫巴可以相互换算。根据压强与水银柱高度的关系式：P(压强)=h(水银柱高度) ×d(水银在0℃时的密度) 气压为水银柱高度1毫米=0.1厘米×13.596克重/厘米3=1.3596克重/厘米2 在纬度45°的海平面上,1克重=980.6达因 故:1毫米=1.3596×980.6=1333.22达因/厘米2=1.33322毫巴=3/4毫巴 根据这个关系,气压为760毫米时相当于1013.25毫巴，这个气压值称为一个标准大气压。 气压随高度的变化 某地的气压值，等于该地单位面积上大气柱的重量。高度愈高，压在其上的空气柱愈短，气压也就愈低。因此，气压总是随着高度的增加而降低的。在海平面的大气压大约760mm,而在5.5公里的高空气压大约是380mm。这就是登山运动员在攀登高峰时，愈接近顶峰，愈感到呼吸困难的道理。一般在低层大气中，上升相同距离气压降低的数值大，而在高层大气中，降低的数值小。据实测，在近地面层中，高度每升高100米,气压平均降低约9.5mm水银柱高;在高层则小于这个数值。空气密度大的地方,气压随高度降低得快些,空气密度小的地方则相反。请看表。 气压差和高度差的关系 气压 (毫巴)10101000900800700600500400相应高度 (米)01001,0002,0003,0004,0005,5007,200高度差 （米）10.511.212.213.315.016.919.523.3 气压随高度变化示意图　 气压随时间的变化 任何地方的气压都在随着时间的不同而改变。气压的这种变化既包含气压的周期性变化，也包含气压的非周期性变化。所谓气压的周期性变化，是指气压随时间的改变而呈现规律性波动。比如气压在一昼夜之内的日变化情况。一天中总有一个最高值，出现在上午9-10点,之后气压开始下降,到下午15-16127;点时出现一天气压的最低值。以后气压又开始缓慢上升,到21-22点再现一天中气压的次高值,次日凌晨3-4点则出现次低值。 气压在一年之内的季节变化情况也属于周期性的变化。这种气压的年变化以中纬度地区最为明显。 所谓气压的非周期性变化，是指气压变化不存在固定的周期。实际的气压变化是这两种变化因素综合作用的结果。但这两种变化所起的作用不等，在任何情况下，必有一种变化是主要的。如热带地区，气压的周期性变化较明显；中纬度地区，气压的非周期性变化较大。然而这种情况也不是固定的，有时双方还会互相转化的。 气压场 地表面气压的分布情况称为气压场。在空间范围内的气压分布情况为空间气压场。某一水平面