Как зависит давление воздуха от высоты над уровнем моря? - коротко
Давление воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря, так как плотность атмосферы снижается.
Как зависит давление воздуха от высоты над уровнем моря? - развернуто
Давление воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Это связано с тем, что атмосфера Земли состоит из газов, которые под действием гравитации сосредоточены ближе к поверхности планеты. Чем выше подниматься, тем меньше слой воздуха над данной точкой, что приводит к снижению давления. На уровне моря среднее атмосферное давление составляет примерно 1013,25 гектопаскалей (ГПа) или 760 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст.). С увеличением высоты давление падает нелинейно, но для упрощения можно использовать приближенные формулы или стандартные модели.
На малых высотах, например до 2-3 километров, давление уменьшается примерно на 1 ГПа на каждые 100 метров подъема. Это связано с высокой плотностью воздуха в нижних слоях атмосферы. На больших высотах, например в горах или в стратосфере, снижение давления становится менее интенсивным, так как плотность воздуха уменьшается, и атмосфера становится более разреженной. На высоте около 5,5 километров давление составляет примерно половину от значения на уровне моря, а на высоте 11 километров — около четверти.
Основной причиной снижения давления является уменьшение массы воздуха над точкой измерения. Атмосферное давление создается весом воздушного столба, и чем выше подниматься, тем меньше остается воздуха над наблюдателем. Кроме того, температура воздуха также влияет на давление. В тропосфере, нижнем слое атмосферы, температура обычно уменьшается с высотой, что дополнительно способствует снижению давления. Однако в стратосфере температура может увеличиваться, что приводит к более сложной зависимости давления от высоты.
Для точного расчета давления на различных высотах используются барометрические формулы, которые учитывают изменение температуры, влажности и других факторов. Например, стандартная атмосферная модель предполагает, что температура уменьшается на 6,5 °C на каждый километр высоты в тропосфере. Эти модели позволяют предсказать давление с высокой точностью, что важно для авиации, метеорологии и других областей.
Таким образом, давление воздуха напрямую связано с высотой над уровнем моря, и его снижение обусловлено уменьшением массы атмосферного столба и изменением температуры. Понимание этой зависимости важно для многих научных и практических задач, включая прогнозирование погоды, расчеты в авиации и изучение климата.