Почему атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты подъема над уровнем моря? - коротко
Атмосферное давление снижается с высотой, так как вышележащие слои воздуха оказывают меньшее давление на нижележащие, а плотность воздуха уменьшается из-за разрежения.
Почему атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты подъема над уровнем моря? - развернуто
Атмосферное давление снижается с увеличением высоты над уровнем моря из-за изменения плотности воздуха. Воздух, как и любое вещество, имеет массу и подвержен силе тяжести. У поверхности Земли атмосфера наиболее плотная, так как воздушные слои сжимаются под действием гравитации. Чем ближе к поверхности, тем больше масса воздуха, давящего на единицу площади, что и создает атмосферное давление. С подъемом на высоту количество воздуха над точкой измерения уменьшается, что приводит к снижению давления.
На уровне моря атмосферное давление составляет примерно 1013 гектопаскалей (гПа). С увеличением высоты плотность воздуха уменьшается, поскольку молекулы газа распределяются на больший объем. Это связано с тем, что гравитационное притяжение Земли ослабевает с удалением от поверхности. В результате на высоте 5 километров давление падает примерно до 500 гПа, а на высоте 10 километров — до 250 гПа. Такая закономерность объясняется экспоненциальным характером изменения давления с высотой, что описывается барометрической формулой.
Температура воздуха также влияет на распределение давления. В нижних слоях атмосферы, где температура выше, молекулы воздуха движутся быстрее и занимают больший объем, что способствует снижению плотности. На больших высотах, где температура ниже, молекулы движутся медленнее, но их количество на единицу объема значительно меньше, что дополнительно снижает давление. Таким образом, сочетание уменьшения плотности воздуха и снижения температуры приводит к постепенному уменьшению атмосферного давления с высотой.
Важно отметить, что атмосферное давление не изменяется линейно. На небольших высотах давление снижается быстрее, чем на больших, что связано с нелинейным распределением плотности воздуха. Например, на вершине горы Эверест (около 8,8 километров) давление составляет примерно треть от значения на уровне моря. Это явление имеет практическое значение для авиации, альпинизма и других видов деятельности, связанных с изменением высоты, так как низкое давление на больших высотах может влиять на здоровье человека и работу оборудования.