Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на поверхность Земли или на другие объекты. Оно изменяется в зависимости от высоты, температуры и других факторов. Для измерения атмосферного давления используется несколько единиц, каждая из которых имеет свои особенности и сферы применения.
Вот наиболее распространённые единицы атмосферного давления:
1. Паскаль (Па)
Определение: Паскаль — это единица давления в Международной системе единиц (СИ), которая определяется как сила 1 ньютон (Н), распределённая на площадь 1 квадратный метр (м²). То есть, 1 Па = 1 Н/м².
Символ: Па
Использование: Паскаль часто используется в научных исследованиях и технических приложениях, так как это стандартная единица в СИ. Для атмосферного давления более удобным является использование кратных величин.
Примеры:
Среднее атмосферное давление на уровне моря ≈ 101 325 Па (или 101,3 кПа).
Высокое атмосферное давление (например, в центре циклона) может быть 105–106 Па.
2. Килопаскаль (кПа)
Определение: 1 килопаскаль равен 1000 паскалей.
Символ: кПа
Использование: Килопаскаль более удобен для повседневного использования, особенно в метеорологии, поскольку величины давления на уровне моря обычно выражаются в этих единицах.
Примеры:
Среднее атмосферное давление на уровне моря ≈ 101,3 кПа.
Для погоды и метеорологии часто используют диапазоны давления от 100–105 кПа для нормальных условий, и до 110 кПа для высоких атмосферных давлений.
3. Бар
Определение: 1 бар = 100 000 паскалей (или 100 кПа).
Символ: бар
Использование: Бар часто используется в технике и промышленности, например, для измерения давления в трубопроводах, баллонах с газом и в некоторых климатических системах.
Примеры:
Среднее атмосферное давление на уровне моря ≈ 1 бар.
Вакуумные и высокие давления в промышленности могут измеряться в барах.
4. Сантиметр ртутного столба (см рт. ст.)
Определение: Это традиционная единица давления, которая измеряет высоту столба ртути, поддерживаемого атмосферным давлением. 1 см рт. ст. — это давление, создаваемое столбом ртути высотой 1 см при нормальных условиях.
Символ: см рт. ст.
Использование: Используется в основном в старых приборах, таких как ртутные барометры, а также в некоторых странах (например, в России) для выражения давления.
Примеры:
Среднее атмосферное давление на уровне моря ≈ 760 мм рт. ст. или 76 см рт. ст.
В метеорологии давление в 760 мм рт. ст. считается нормальным, что соответствует 1 атмосфере.
5. Атмосфера (атм)
Определение: Атмосфера — это единица давления, основанная на среднем атмосферном давлении на уровне моря при температуре 0°C. 1 атмосфера равна давлению 760 мм рт. ст. или 101 325 паскалей.
Символ: атм
Использование: Эта единица была введена для удобства в старых научных исследованиях и в повседневной жизни, когда удобно выражать давление относительно нормального. Сейчас эта единица используется реже, но она всё ещё широко применяется в астрономии, химии, физике.
Примеры:
Среднее давление на уровне моря ≈ 1 атм.
Давление в шинах часто измеряется в атмосферах, например, 2 атм.
6. Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.)
Определение: 1 мм рт. ст. — это давление, которое создаёт столб ртути высотой 1 мм.
Символ: мм рт. ст.
Использование: Это наиболее распространённая единица давления в метеорологии и при использовании барометров, особенно в странах, где до сих пор применяют ртутные барометры.
Примеры:
Среднее давление на уровне моря ≈ 760 мм рт. ст.
Давление в атмосферных условиях обычно варьируется от 750 до 770 мм рт. ст.
7. Фунт на квадратный дюйм (psi)
Определение: 1 фунт на квадратный дюйм (psi) — это единица давления, которая используется в США и некоторых других странах, где используется имперская система измерений. Она определяется как давление, которое оказывает сила в 1 фунт, распределённая на площадь 1 квадратный дюйм.
Символ: psi
Использование: Эта единица распространена в странах, использующих имперскую систему, таких как США и Великобритания, для измерения давления в шинах, газовых баллонах, а также в гидравлических и пневматических системах.
Примеры:
Среднее атмосферное давление на уровне моря ≈ 14,7 psi (или 1 атм).
Давление в шинах автомобилей часто измеряется в psi, например, 30-35 psi.
8. Миллибар (мб)
Определение: Миллибар — это единица давления, которая равна 1/1000 бару или 100 паскалей. 1 мбар = 100 Па.
Символ: мб
Использование: Эта единица широко используется в метеорологии для измерения атмосферного давления, особенно в Европе. Впрочем, миллибар постепенно заменяется килопаскалем в международной практике.
Примеры:
Среднее атмосферное давление на уровне моря ≈ 1013 мб.
В метеорологических сообщениях давление часто приводят в миллибарах.
Примерный диапазон атмосферного давления:
Нормальное атмосферное давление на уровне моря: около 1013 мб или 101,3 кПа.
При циклонных процессах давление может снижаться до 970 мб (или даже ниже), что часто сопровождается штормами и другими экстремальными погодными явлениями.
При антициклонах атмосферное давление может повышаться до 1040 мб, что соответствует ясной и спокойной погоде.
Заключение:
Каждая из этих единиц применяется в разных сферах: от науки до повседневной жизни, от метеорологии до инженерных расчётов. Все они описывают одну и ту же физическую величину — атмосферное давление, но выбор единицы зависит от контекста.
