Атмосфера, склад і будова. Тиск повітря. Вітри. Вода в атмосфері
За тиском повітря та його зміною ведуть систематичні спосте¬реження. Основним приладом, за допомогою якого визначають тиск на метеорологічних станціях, є ртутний барометр. У деяких випадках (особливо в подорожах) користуються металевим барометром - анероїдом. Крім цих приладів є барограф. Він записує зміну тиску.
Тиск вимірюють у міліметрах (мм) ртутного стовпа ї в мілі¬барах (скорочено мб). Маса ртутного стовпа висотою 750 мм при по¬перечному перерізі І см2 становить 1033 мб. В сбсолютній системі мір атмосферний: тиск вимірюють у динах на І см2. Тиск, що дорів¬нює I000000 дин на 1 см2, називається бер, а 1/1000 частка бера – мілібар. Його прийняте зараз за одиниця тиск у. Нормаль¬ним тиском на рівні моря вважається 1013 мб, або 1760 мм ртутного стовпа (1 атмосфера).
У зв’язку з тим, що стовп атмосфери з висотою зменшується, зменшується й тиск. На кожні 10,5 м підняття тиск знижується на 1 мм (цю величину називають барометричним ступе¬нем). Людина у своїй практичній діяльності широко використовує ці дані. Наприклад, треба визначити висоту гори. Для цього беруть відліки показань тиску по барометру біля підошви і на вершині. Вираховують різницю в показаннях барометра, множать її на 10,5 м і одержують приблизно висоту гори.
Спостереження на метеорологічних станціях показують, що тиск у будь-якому місці постійно змінюється - то підвищується. то знижується. Ці зміни показує барограф, на стрічці якого видно запис зміни тиску.
Неперіодичні зміни тиску зумовлюють повітряні маси, які приходять у дане місце І мають різну щільність. Більш щільна по¬вітряна маса зумовлює підвищення тиску, менш щільна - зниження.
Відомо, що метеорологічні станції знаходяться на різній висоті, тому показання, одержані на станціях, учені приводять до показань тиску на рівні моря і ці дані наносять на карту, а потім місця з однаковим тиском сполучають лініями, які називають ізобарами. В результаті утворюються замкнуті криві, які зображають області підвищеного і зниженого тиску.
Для встановлення закономірностей у розподілі тиску скла¬дають карти липневих І січневих Ізобар. З області екватора в січні й липні спостерігається знижений тиск (менше 760 мм), а в тропіч¬них областях, особливо над океанами, тиск підвищений: в помірних широтах тиск знижується, а в полярних підвищується. Над материками в січні (з північній півкулі) спостерігається підвищений тиск. Наприклад, над материком Евразії центр підвищеного тиску знахо¬диться над Монголією, звідси тиск знижується де окраїн материка. А в липні (влітку) на материку тиск знижується і центр низького тиску знаходиться в басейні річки інд. Учені таку зміну тиску над материками пояснюють тим, що взимку материк сильно охолоджується, охолоджується й повітря, яке при цьому ущільнюється. Увільнення зумовлює приток повітря ззовні, зокрема повітря надходить з океа¬нів із верхніх шарів тропосфери; це приводить до збільшення маси повітря над материком, тому тиск підвищується. У липні (влітку) картина зворотна: материк сильно нагрівається, прогрівається й повітря, яке піднімається вгору і розтікається в бік океанів. У цілому повітря над материком стає менше, тиск знижується.Вітер. Повітря має властивість переміщуватися з місць із високим атмосферним тиском у місця, де тиск нижчий. Горизонталь¬ний рух повітря називають вітром. За вітром на метеороло¬гічних станціях ведуть систематичні спостереження. Найпростішим приладом, який показує напрям вітру і його швидкість, ефлюгер.
Є прилади (анемометри), за допомогою яких вимірюють швидкість вітру. Ними зручно користуватися в умовах походів та експе¬дицій. Найбільша швидкість вітру (понад 100 м/с) спостерігалася в Антарктиді. За результатами спостережень за напрямом вітру можна побудувати розу вітрів, іона являє собою рисунок, на якому нанесено повторюваність вітру за напрямами. За розою вітрів можна легко визначити, які зітри переважають у даному районі за той чи інший період. Силу вітру вимірюють у балах (від С до 12 балів).
Знаючи загальні закономірності поширення тиску на поверхні Землі, можна встановити основні потоки повітря в нижніх шарах атмосфери. Якщо в тропічних широтах (у смузі від 20 до 40° пн. і пд.ш.) протягом цілого року утримується область підвище¬ного атмосферного тиску, а в екваторіальних (у смузі вздовж екватора між 10° пн.ш. І 10° пд.ш.) – зниженого то, природно, основні потоки повітря будуть спрямовані від тропіків до екватора. На їх напрям впливає відхиляюча сила обертання Землі, тому вони набувають напрямку в північній півкулі з північного сходу не південний захід, а в південнім - з півден¬ного сходу на північний захід. Ці постійні вітри, які дмуть від поясів високого тиску до екватора, називають пасатами. Отже, в тропічному поясі північної півкулі переважають північно-східні палати, є південної -південно-східні. Особливо добре виявлені пасати над океанами.