Атмосферное давление, температура и плотность n Определение атмосферного давления n Измерение давления n QFF, QFE, QNH n Изменение давления на поверхностном. - презентация

1

2 Атмосферное давление, температура и плотность n Определение атмосферного давления n Измерение давления n QFF, QFE, QNH n Изменение давления на поверхностном уровне n Изменение давления с высотой n Плотность n Международная стандартная атмосфера n Газовые законы

3 Атмосферное давление n Атмосферное давление это сила давление воздушного столба на единицу площади. n Давление в пункте действует однородно во всех направлениях. n Единицы давления: u millibar (mb). u гектопаскаль (г Па). u 1mb = 1 г Па

4 Атмосферное давление Атмосферное давление в каждой точке атмосферы равно массе вышележащего столба воздуха, имеющего основание в 1 единицу площади и простирающегося от данного уровня до пределов атмосферы. Давление в пункте "X" увеличивается, если вес воздуха выше его увеличивается. Давление в пункте "X" уменьшается, если вес воздуха выше его уменьшается. верхние слои атмосферы вес воздуха в колонке оказывает давление к пункту «X» область единицы Поверхность

5 Ртутный барометр Вакуум Измерение атмосферного давления Атмосферное давление Ртутная колонка

6 Барометр анероид буря дождь изменение чистый сухой Система рычага Анероидная ячейка

7 Барограф защитный случай усиление рычагов анероидная клетка полдень след чернил

8 QFE n QFE (Q-code Field Elevation) - давление на ВПП аэродрома. При установке этого давления высотомер будет показывать высоту относительно ВПП. Поэтому, находясь на самой ВПП, на высотомере будет 0.

9 QFF n Это только используется на поверхностных синоптических диаграммах

10 форма высокого облака форма среднего облака высота и количество среднего облака изменение давления на прошлые 3 часа характерное изменение на прошлые 3 часа прошлая погода (гроза) общая сумма облаков форма низкого облака высота самого низкого облака скорость ветра (15 кт) воздушная температура Направление ветра Видимость (10 км) Погода на данное время Точка росы Количество самого низкого облака

11 QNH n QNH (Q - code Nautical Height) - давление, приведенное к уровню моря. При установке этого давления высотомер на ВПП будет показывать превышение относительно среднего уровня моря. n Стандартное атмосферное давление, равное 760 мм рт.ст. (1013 ГПа).

12 Изменение давления n Давление значительно различается со дня на день. n Обычный диапазон изменения, u 970 mb to 1030 mb. n Самое низкое давление зарегистрировано, u 870 mb, Typhoon Tip, Oct n Самое большое давление зарегистрировано, u 1084 mb, Agata, Siberia, Dec

13 Экстремальные изменение давления на поверхности 1084 мб самое высокое давление на уровне моря Агата, Сибериа (Декабрь, 1968) 1064 мб самое высокое давление на уровне моря в США (Декабрь, 1983) устойчивая система высокого давления 1013,25 мб среднее давление на уровне моря глубокая низкая барическая система 899 мб 870 мб самое низкое давление на уровне моря (Октябрь, 1979)

14 60 уровень моря изобары

15 Горизонтальное изменение давления n Изобары n Максимумы/Антициклоны n Гребни n Минимумы/Циклоны n Градиент давления n Сила барического градиента n Изаллобары

16 Изобары n Изобара изолиния на географической карте, соединяющая точки с одинаковым атмосферным давлением. Изобараизолиния n Значение давления выражается в гектопаскалях (или millibars).

17 Примеры барических полей Гребень - сформировано продолжением антициклона Седловина - зона слабых градиентов со спокойными или легкими изменчивыми ветрами СЕДЛО погода над землей Зима: Низкая видимость; радиационный туман Лето: CB/TS поздно днем Седло высокие Азорские острова

18 Примеры распределения давления u Антициклоны или максимумы : -области, где давление в центре является самым высоким по отношению к окружающей среде. Циркуляция атмосферы в северном полушарии по часовой стрелке и против часовой стрелки в южном полушарии. u Гребень: область изобар, расположенных от высокого центра. Давление вдоль линии гребня выше, чем его среда.

19 Примеры распределения давления u Депрессии или минимумы (или циклоны): области, где давление в центре является самым низким по отношению среды. Циркуляция против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии. u Седловина: область почти однородного давления, расположенная между парой максимумов и парой минимумов.

20 Изменение давления с высотой Выше 99.9 % Выше 99 % Выше 90 % Выше 50 % Высота (км) Высота Давление (мб)

21 Изменение давления с высотой n Давление уменьшается с высотой n Давление также изменяется горизонтально. n Это происходит из-за горизонтальных изменений средней температуры в слоях, в атмосфере.

22 Изменение давления с высотой n Темп уменьшения давления с высотой уменьшается значительно ближе тропопаузы n Давление определяется плотностью воздуха

23 Высота разность высот для изменения 1 мб

24 Плотность n Плотность = Масса за единицы объёма (кг/m 3 ) n Когда воздух нагревается, плотность уменьшается n С увеличением высоты давление и плотность уменьшаются.

25 Изменения плотности теплая/низкая плотность холодная/высокая плотность

26 Плотность сухого и влажного воздуха n Плотность воздуха – масса газа атмосферы Земли на единицу объёма n Сухой воздух = 78% N 2, 21% O 2 n Молярная масса : N 2 (азот) = 28 O 2 (кислород) = 32 = 60 H 2 0 = 18- молярная масса воды 18 гр/мол n Поэтому влажный воздух менее плотен, чем сухой воздух

27 Отношения между давлением, температурой и плотностью (Уравнение состояния газа) n Воздух изменяется согласно Газовому Закону n Давление = Температураe x Плотность x Газовая константа p = T x x C F или p T x n Давление непосредственно пропорционально Температуре и Плотности

28 Уравнение состояния газа n Если Температура постоянная : u p n Таким образом воздух при более высоком давлении более плотен, чем воздух при более низком давлении. n Если считать давление постоянным: u T x = Constant n Таким образом при данном атмосферном давлении, воздух, который является холодным, более плотен, чем воздух, который является теплым.

29 Резюме заключений из Газовых Законов n Плотность воздуха u Увеличивается, если давление воздуха увеличивается, то есть с уменьшением высоты u Увеличивается, если температура уменьшается u Уменьшается, если давление воздуха уменьшается F то есть с увеличением высоты u Уменьшается, если температура увеличивается.

30 Давление и вычисления высоты n На уровне моря давление 1013 г Па и 15°C u 1 г Па = 27 ft изменение высоты u В 500 г Па u 1 г Па = 50 ft изменение высоты n Данные о радиозонде используются, чтобы вычислить плотность атмосферы в различных местоположениях воздушный шар радиолокационный отражатель инструментальный

31 Международная стандартная атмосфера температура Высота (м)

32 Международная стандартная атмосфера

33 Стандартный уровень давления