标准大气压影响因素大气压的变化还跟天气有关
在不同时间,同一地方的大气压并不完全相同
我们知道,水蒸气的密度比空气密度小,当空气中含有较多水蒸气时,空气密度要变小,大气压也随着降低
一般说来,阴雨天的大气压比晴天小,晴天发现大气压突然降低是将下雨的先兆;而连续下了几天雨发现大气压变大,可以预计即将转晴
另外,大气压的变化跟温度也有关系
因气温升高时空气密度变小,所以气温高时大气压比气温低时要小些大气压不是固定不变的
为了比较大气压的大小,在1954年第十届国际计量大会上,科学家对大气压规定了一个“标准”:在纬度45°的海平面上,当温度为0℃时,760mm高水银柱产生的压强叫做标准大气压
既然是“标准”,在根据液体压强公式计算时就要注意各物理量取值的准确性
从有关资料上查得:0℃时水银的密度为13.595×103kg/m3,纬度45°的海平面上的g值为9.806723N/kg
于是可得760mm高水银柱产生的压强为p水银=ρ水银gh=13.595×103kg/m3×9.80672N/kg×0.76m=1.01325×105Pa
这就是1标准大气压的值,记为1atm
国家标准GB1920-80 标准大气(30公里以下部分)规定:选取1976年美国标准大气,其30公里以下部分作为我国国家标准,30公里以上部分可参考使用
标准重力加速度g=9.80665 N/kg,海平面绝对温度T=288.150 K,海平面空气密度ρ=1.2250 kg/m3
在最近的科学工作中,为方便起见,有另外将1标准大气压定义为100kPa的,记为1bar
故提到标准大气压,也可以指100kPa
温度、湿度与大气压强的关系:湿度越大大气压强越小
初中物理老师告诉我们:“大气压的变化跟天气有密切的关系.一般地说,晴天的大气压比阴天高,冬天的大气压比夏天高
”对这段叙述,就是老师也往往不易说清,笔者认为,这个问题可归结为温度、湿度与大气压强的关系问题
今谈谈自己的初步认识
我们通常所称的大气,就是包围在地球周围的整个空气层
它除了含有氮气、氧气及二氧化碳等多种气体外,还含有水汽和尘埃
我们把含水汽很少(即湿度小)的空气称“干空气”,而把含水汽较多(即湿度大)的空气称“湿空气”
不要以为“干”的东西一定比“湿”的东西轻
其实,干空气的分子量是28.966,而水汽的分子量是18.016,故干空气分子要比水汽分子重
在相同状况下,干空气的密度也比水汽的密度大
水汽的密度仅为干空气密度的62%左右
应当说,由于大气处于地球周围的一个开放空间,而不存在约束其运动范围的具体疆界,这就使它跟处于密闭容器中的气体不同
对一个盛有空气的密闭容器来说,只要容器中气体未达到饱和状态,那么,当我们向容器中输入水汽的时候,气体的压强必然会增加
而大气的情况则不然
当因自然因素或人为因素使某区域中的大气湿度增大时,则该区域中的“湿空气”分子(包括空气分子和水汽分子)必然要向周围地区扩散
其结果将导致该区域大气中的“干空气”含量比周围地区小,而水汽含量又比周围地区大
这犹如在大豆中掺入棉籽时其混合体密度要小于大豆密度一样,所以该区域的湿空气密度也就小于其它地区的干空气密度
这样,对该区域的一个单位底面积的气柱而言,其重量也就小于其它干空气地区同样的气柱这也就告诉我们,大气压随空气湿度的增大而减小
就阴天与晴天而言,实际上也就是阴天的空气湿度比晴天要大,因而阴天的大气压也就比晴天小
我们知道,气体分子的“碰撞”是产生气体压强的根本原因
因而对大气压随空气湿度而变化的问题,我们也可以由此作出解释,根据气体分子运动的基本理论,气体分子的平均速率:则气体分子的平均动量(仅考虑其大小)由此可见,平均质量大的气体分子,其平均动量也大(有的文献中所言:“干空气的平均速度也大于湿空气”,是不正确的)
而对相同状况下的干空气与湿空气来说,由于干空气中的气体分子密度及分子的平均质量都比湿空气要大,且干空气分子的平均动量也比湿空气大,因而湿度小的干空气压强也就比湿度大的湿空气大
当我们给盛有空气的密闭容器加热的时候,则其压强当然也会增大
而对大气来说情况就不同了
当某一区域的大气温度因某种因素而升高时,必将引起空气体积的膨胀,空气分子势必要向周围地区扩散
温度高,气体分子固然会运动得快些,这将成为促进压强增大的因素
但另一方面,随着温度的升高,气体分子便向周围扩散,则该区域内的气体分子数就要减少,从而形成一个促使压强减小的因素
而实际的情况乃是上述两种对立因素共同作用的结果
至于这两种因素中哪个起主要作用,我们不妨来看一看大陆及海洋上气压随气温变化的实际情况
我们说,夏季大陆上气温比海洋上高,由于大陆上的空气向海洋上扩散,而使大陆上的气压比海洋上低;冬季大陆气温比海洋上低,由于海洋上空气要向大陆上扩散,又使大陆上气压比海洋上高
而由此可见,在温度变化和分子扩散两个因素中,扩散起着主要的、决定性的作用
应当指出,这里所说的扩散,是指空气的横向流动
因为由空气的纵向流动并不能改变竖直气柱的重量(有的文献②把因温度而产生的气压变化说成是空气沉浮的结果,这是不妥的),因而也就不能改变大气的压强(对重力加速度g因高度变化而产生的影响完全可以忽略)
由于地球上的大气总量是基本上恒定的
当一个地区的气温增加时,往往伴随着另一个地区温度的降低,这就为高温处的空气向低温处扩散带来了可能
而扩散的结果常常是高温处的气压比低温处低
当我们生活的北半球是接受太阳热量最多的盛夏时,南半球却是接受太阳热量最少的严冬
这时,由于北半球的空气要向南半球扩散而使北半球的气压较南半球要低
而由于大气总量基本不变,则此时北半球的气压就低于标准大气压,南半球的气压当然也就会高于标准大气压
同样,空气的反方向扩散又会使北半球冬季的气压高于标准大气压
因而,在北半球,冬季的大气压就会比夏季要高
当然,大气压的变化是很复杂的,但对中学课本上的说法作上述解释还是可以的很详细啊
大气压一般表示为:1.01×105
家用高压锅压力一般在1.7×105(114C),或兼带1.5×105(110C)、1.3×105(106C)
在不同的季节,不同的气候条件和地理位置等条件下,地球上方大气压的值有所不同
本文择取大气压的五种主要变化,做一些分析讨论,供参考
以上内容由大学时代综合整理自互联网,实际情况请以官方资料为准。