-
1
3. ATMOSFERSKI PRITISAK
NASTAVNA PITANJA: 1. Pojam atmosferskog pritiska 2. Vertikalna
raspodjela vazdunog pritiska 3. Horizontalna raspodjela vazdunog
pritiska 4. Barometarski gradijent
LITERATURA: - Bri I., Pomorska meteorologija i okeanografija,
Bar, 2007. - Cadez M., Meteorologija, Bigz, 1973. - Simovi A.,
Pomorska meteorologija, Zagreb, 1978. - Gelo B., Opa i prometna
meteorologija, Zagreb, 1994. - Enciklopedija Wikipedija - Sajt
W.M.O - Internet tekstovi i fotografije.
-
2
UVOD
1. Temperatura
T1 > T2 m1v1
2 > m2v2
2 (Kinetika enargija)
m1 = m2, :
v1 > v2
2. Gostoa Gostoa nekog tijela jeste odnos mase (g, kg, t) i
odreene zapremine (cm3, dm3, m3).
V1 = V2 m1 < m2
1 = m1/V1 < 2 = m2 /V2
3. Vazduni pritisak Kretanje molekula vazduha po povrini
uzrokuje pojavu vazdunog pritiska, koji deluje u svim pravcima
podjednako. Vazduni pritisak zavisi od:
- kinetine aktivnosti molekul - temperature vazduha - mase
molekula i - gravitacije
-
3
Na molekule vazduha deluje gravitacija, ipak, vazduh ne padne na
povrinu zemelje, vazduni pritisak uravnoteuje silu gravitacije
Vazduni pritisak: Sila, koja je posledica gravitacije sa kojom masa
atmosfere deluje na jedinicu povrine jeste pritisak.
Jednaina stanja gasa Promjenljive stanja gasa se mijenjaju sa
vremenom i podrujem, ali nisu ne povezane. Povezanost meu njima
lako se moe opisati iz JEDNAINE STANJA GASA
TRMmVp = *
K)J/(kmol 8314* =R povrinska gasna konstanta
Izvedene konstante za: T = konst. - Boyle-Mariott p = konst. -
Gay-Lussac V = kontst. - Charles
Jednaina stanja vazduha
TRp = specifina gasna konstanta za vazduh
- gostoa vazduha
.konstT
Vp=
( ) KJ/kg 287kg/kmol 29
KkmolJ/ 8314*=
===
vazduhavazduh M
RR R
Vm
=
-
4
Delovi pritiska Vazduh je smjea gasova:
- N2 - azot 78 % - O2 - kiseonik 21 % - Ar, CO2, O3, H2O, ... 1
%
Za smjeu gasova vredi pravilo, da je ukupni pritisak smee jednak
zbiru svih pojedinanih pritisaka gasova od kojij se smjea
sastoji.
Merenje vazdunog pritiska
Aneroidni barometar tj. barograf: Radi na osnovu Vidijeve doze -
zatvorene posude u kojoj je vazduni pritisak neto nii. Zbog
promjene atmosferskog pritiska dolazi do pomjeranja na membrani
aneroidne kutijice, koja se preko sistema poluga prenose na
kazaljku koja na barometarskoj skali prikazuje vazduni
pritisak.
1. Pojam atmosferskog pritiska Atmosferski pritisak ili vazdni
jeste pritiska koji vazduh svojom teinom vri na Zemljinu povrinu.
Pritisak vazduha na odreenu horizontalnu povrinu jednak je teini
mirnog vazdunog stuba iznad te povrine. P = 101325 N/m2
Ako se za posmatranu horizontalnu povrinu uzme povrina od 1cm2,
onda se pritisak vaduha na takvu povrinu zove atmosferski ili
vazduni pritisak. To znai da je vazduni pritisak na 1cm2 Zemljine
povrine jednak teini vazdunog stuba iji je popreni presjek 1cm2, a
visina od povrine Zemlje do gornje granice atmosfere.
zakon Daltonov ...ArONvazduha 22 +++= pppp
NSPF a510=
-
5
Normalni atmosferski pritisak jeste pritisak vazdunog stuba
temperature 0C na povrinu od jednog cm2, meren na nivou mora na 450
severne geografske irine a koji uravnoteuje teinu ivinog stuba
visine od 760 mm. Formula za izraunavanje pritisaka vazduha: gdje
su: h - visina ivinog stuba, - specifina gustina Hg g0 -
gravitaciono ubrzanje, Uvrtavanjem vrijednosti = 13595, 1(kg/m3) i
go = 9,80665 (m/s2), u gornju formulu odreuje se normalni vazduni
pritisak i on iznosi;
p = 0,76 x 13595,1 x 9,80665 p = 101325,0144 Pa p = 1013,25
mbar
2. Vertikalna raspodjela vazdunog pritiska Vazduni pritisak
opada sa poveanjem visine. Uzrok ove pojave jeste smanjenje
temperature, specifine gustoe, mase, teine a time i sile vazduha
koja pritiska posmatranu povrinu. Iako su meusobno povezani njihova
zavisnost nije linearna, nju opisuje barometarska visinska
formula
gdje su: po - pritisak na nivou mora p - pritisak na ma kojoj
visini k - koeficijent z - posmatrana visina
0ghp =
kzepp = 0
-
6
Dakle, sa poveanjem nadmorske visine smanjuje se gustina
vazdunog stuba, pa e i njegova masa, odnosno pritisak na jedinicu
povrine biti sve manji. Zbog smanjenja gustine vazduha, atmosferski
pritisak neravnomjerno pada sa porastom visine, i to u poetku bre,
a zatim, to je nadmorska visina vea, sve sporije, jer se skoro 50%
mase vazduha iz atmosfere nalazi u prizemnom sloju tj., u donjih 5
km troposfere. Dijagram: - Opadanje vazdunog pritiska sa porastom
nadmorske visine
Dijagram: - Opadanje vazdunog pritiska sa porastom nadmorske
visine
Veliina koja izraava promjenu pritiska sa promjenom nadmorske
visine naziva se barika stopa. Barika stopa pokazuje broj metara za
koji treba poveati nadmorsku visinu da bi atmosferski pritisak pao
za 1mbar (1hPa), odnosno 1mmHg. U standardnim meteorolokim uslovima
barika stopa u donjem dijelu atmosfere iznosi oko; 8,5m/1mbar ili
10,5m/1mmHg.
-
7
3. Horizontalna raspodjela vazdunog pritiska Ako na geografsku
kartu nanesemo vrijednosti pritiska izmjerene u nekom odreenom
terminu, dobiemo prikaz raspodjele vazdunog pritiska na Zemljinoj
povrini. Kako su meteoroloke stanice koje mjere pritisak na
razliitim nadmorskim visinama, potrebno je sve vrijednosti svesti
na odreeni nivo nivo mora ili nivo odreene standardne izobarske
povrine. To se vri tako to se oitana vrijednost ispravi za greke:
instrumenta, temperature, nadmorske visine i sile Zemljine tee. U
tu svrhu koriste se hidrometeoroloke tablice broj od 58. do 61. iz
Nautikih tablica ( HI-N-41, izdanje HIRM 1978.god.). Radi
preglednijeg predstavljanja ispravljenih vrijednosti pritisaka
koriste se izobare. Izobare su krive linije koje na geografskoj
karti spajaju sva mjesta (take) sa istim atmosferskim pritiskom.
Karte sa takvim linijama zovu se izobarske karte. Neke od izobara
su zatvorene linije, priblino krunog ili elipsastog oblika, mada
mogu biti i nepravilne krive.
Izobarska karta Evrope
-
8
Izobarske karte
Izobara od 1013 mbar predstavlja normalni atmosferski pritisak.
Ako je vazduni pritisak iznad neke oblasti Zemljine povrine nii od
normalnog, kae se, da se iznad te oblasti nalazi ciklon ili vazduna
depresija. Ciklon predstavlja oblast u zatvorenim izobarama u kojoj
se vazduni pritisak smanjuje prema centru, gdje je najnii.
Nizak pritisak Topao vazduh 1013.2 millibar Vazduh se kree na
gore i konvergira Zimi su oblasti niskog pritiska iznad mora a leti
iznad kontinenta Ciklone centri niskog pritiska U sluaju ako je
iznad te oblasti vazduni pritisak vii od normalnog, iznad
posmatrane oblasti vlada anticiklon. Anticiklon je oblast ograniena
zatvorenim izobarama u kojoj se vazduni pritisak poveava ka centru,
gdje je najvii.
-
9
Visoki pritisak Hladan i suvi vazduh ima pritisak iznad 1013.2
millibar Vazduh ide na dole i van datog mijesta divergira Zimi su
oblasti visokog pritiska iznad kontinenta a leti iznad mora
Anticiklone centri visokog pritiska
Greben je izduena oblast visokog pritiska koji se u vidu klina
prua izmeu oblasti sa niim pritiscima.
Dolina je izduena oblast niskog pritiska koja se uvlai izmeu
oblasti sa viim pritiscima.
Sedlo je oblast koja se nalazi izmeu dva ciklona i dva
anticiklona, koji stoje jedan naspram drugog.
4. Barometarski gradijent Razlika atmosferskog pritiska izmeu
dvije take na istom nivou razmaknute u smjeru njegovog najveeg pada
na jedinicu udaljenosti (60 M ili 111 km, to odgovara vrijednosti
10 meridijana Zemlje kao kugle) zove se horizontalni barometarski
gradijent. Iz ovoga slijedi da je barometarski gradijent sila
(vektor) koja ima pravac, smjer i intenzitet. Pravac barometarskog
gradijenta uvijek je normalan na izobare. Barometarski
gradijent
Smjer gradijenta je od mjesta vieg atmosferskog pritiska prema
mjestu nieg pritiska, a intenzitet je odreen razlikom atmosferskih
pritisaka na horizontalnoj udaljenosti od 60M. to je intenzitet
barometarskog gradijenta vei, to je i brzina vjetra vea, odnosno
brzina vjetra je vea to su izobare gue.
-
10
Razlika u pritiscima izmeu dve take (gradijent pritiska) je
primarni razlog za kretanje vazdunih masa u atmosferi. Vazduh
struji od mesta gde je pritisak vii ka mestu gde je nii. Drugim
reima vazduh se kree tako da se uspostavi stanje ravnotee izmeu
oblasti nieg i oblasti vieg pritiska. Primer: Povezanost promene
vazunog pritiska i vazdunih strujanja