تغير في الضغط الجوي مع الارتفاع.
أهداف الدرس :
ص- تطوير التفكير المنطقيالطلاب ، معرفة أنواع المادة وخصائصها ؛
د- تكوين المعرفة حول الضغط في الغازات وهيكل الغلاف الجوي للأرض والعوامل المؤثرة في تغير الضغط الجوي ؛
في- تكوين اهتمام معرفي بدراسة العالم وتعليم الفضول والمهارات المهنية المستقبلية.
نوع الدرس: تعلم مواد جديدة.
خطة الدرس.
- تحديث المعرفة الأساسية.
- تعلم مواد جديدة.
- توحيد المادة المدروسة. الواجب المنزلي.
تحميل:
معاينة:
تغير في الضغط الجوي مع الارتفاع.
أهداف الدرس:
ف - التنمية التفكير المنطقي للطلاب ، معرفة أنواع المادة وخصائصها;
د- التشكيل معرفة الضغط في الغازات وهيكل الغلاف الجوي للأرض والعوامل التي تؤثر على التغير في الضغط الجوي ؛
في - تكوين اهتمام معرفي بدراسة العالم وتعليم الفضول والمهارات المهنية المستقبلية.
نوع الدرس : تعلم مواد جديدة.
خطة الدرس.
- تحديث المعرفة الأساسية.
- تعلم مواد جديدة.
- توحيد المادة المدروسة. الواجب المنزلي.
الغلاف الجوي ينعش الأرض. المحيطات والبحار والأنهار والجداول والغابات والنباتات والحيوانات والإنسان - كل شيء يعيش في الغلاف الجوي وبفضله.
K. Flammarion
الغلاف الجوي هو الغلاف الخارجي للأرض ، والذي يبدأ على سطحه ويمتد إلى الداخل الفضاءما يقرب من 3000 كم.
تتكون كلمة "الغلاف الجوي" من جزأين: مترجم من اليونانية "أتموس" - بخار ، "كرة" - كرة.
إن تاريخ نشأة الغلاف الجوي وتطوره معقد للغاية وطويل ، وله حوالي 3 مليارات سنة. خلال هذه الفترة ، تغيرت تركيبة الغلاف الجوي وخصائصه بشكل متكرر ، ولكن على مدار الخمسين مليون سنة الماضية ، وفقًا للعلماء ، استقروا. إنه غير متجانس في هيكله وخصائصه. الضغط الجوييتناقص مع الارتفاع.
في عام 1648 ، نيابة عن باسكال ، قام ف. بيرييه بقياس ارتفاع عمود الزئبق في مقياس الضغط عند سفح جبل بوي دو دوم وعلى قمته وأكد تمامًا افتراض باسكال بأن الضغط الجوي يعتمد على الارتفاع: في أعلى الجبل ، تبين أن عمود الزئبق أقل من 84.4 ملم. من أجل عدم ترك أي شك في أن ضغط الغلاف الجوي يتناقص مع زيادة الارتفاع فوق الأرض ، أجرى باسكال عدة تجارب أخرى ، ولكن هذه المرة في باريس: أسفل وفوق كاتدرائية نوتردام ، وبرج سان جاك ، بالإضافة إلى بناية شاهقة مكونة من 90 درجة. نشر نتائجه في كتيب The Tale of the Great Fluid Equilibrium Experiment.
ما سبب انخفاض ضغط الهواء مع الارتفاع؟
يُفسر الانخفاض في الضغط مع زيادة الارتفاع لسببين على الأقل:
1) انخفاض في سمك طبقة الهواء (أي ارتفاع عمود الهواء) ، مما يؤدي إلى الضغط ؛
2) انخفاض كثافة الهواء مع الارتفاع بسبب انخفاض الجاذبية مع المسافة من مركز الأرض.
عند الرفع لكل 10.5 م ، ينخفض الضغط بمقدار 1 مم زئبق.
لتتبع التغير في الضغط مع تغير الارتفاع فوق الأرض ، دعنا نتذكر بنية الغلاف الجوي للأرض نفسه.
منذ عام 1951 ، وبقرار من الاتحاد الجيوفيزيائي الدولي ، كان من المعتاد التقسيمالغلاف الجوي إلى خمس طبقات: - التروبوسفير ،
الستراتوسفير ،
الميزوسفير ،
الغلاف الجوي (الأيونوسفير),
إكزوسفير.
هذه الطبقات ليس لها حدود محددة بوضوح. تعتمد قيمتها على خط العرض الجغرافي لمكان المراقبة والوقت.
طبقة الهواء الأقرب إلى سطح الأرض هيالتروبوسفير . يبلغ ارتفاعه عن المناطق القطبية 8-12 كم ، وفوق المناطق المعتدلة 10-12 كم ، وفوق المناطق الاستوائية 16-18 كم. تتركز حوالي 80٪ من الكتلة الكلية في هذه الطبقة. الهواء الجويوالرطوبة السائبة. تنقل الطبقة أشعة الشمس جيدًا ، لذلك يتم تسخين الهواء الموجود فيها سطح الأرض. تنخفض درجة حرارة الهواء باستمرار مع الارتفاع. هذا الانخفاض هو حوالي 6 درجات مئوية لكل كيلومتر. في الطبقات العليا من طبقة التروبوسفير ، تصل درجة حرارة الهواء إلى 55 درجة مئوية تحت الصفر. لون السماء في هذه الطبقة أزرق. تحدث جميع الظواهر التي تحدد الطقس تقريبًا في طبقة التروبوسفير. هنا تتشكل العواصف الرعدية والرياح والسحب والضباب. هنا تحدث العمليات التي تؤدي إلى هطول الأمطار على شكل مطر وثلج. هذا هو سبب تسمية طبقة التروبوسفير بمصنع الطقس.
الطبقة التالية هيالستراتوسفير . يمتد من ارتفاع 18 إلى 55 كم. يحتوي على القليل جدًا من الهواء - 20٪ من الكتلة الكلية - ولا توجد رطوبة تقريبًا. تحدث أقوى الرياح غالبًا في طبقة الستراتوسفير. من حين لآخر ، تتشكل غيوم عرق اللؤلؤ هنا ، وتتكون من بلورات الجليد. لم يتم ملاحظة ظواهر الطقس المعتادة هنا. لون السماء في الستراتوسفير أرجواني غامق ، أسود تقريبًا.
يقع على ارتفاع 50 إلى 80 كمالميزوسفير. الهواء هنا أرق. يتركز هنا ما يقرب من 0.3٪ من كتلته الإجمالية. النيازك التي تدخل الغلاف الجوي للأرض تحترق في الغلاف الجوي. تتشكل الغيوم الفضية هنا.
فوق الغلاف الجوي إلى ارتفاع حوالي 800 كمالغلاف الحراري (الأيونوسفير). يتميز بكثافة هواء أقل وقدرة على توصيل الكهرباء بشكل جيد وعكس موجات الراديو. تتشكل الشفق القطبي في الغلاف الحراري.
الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوياكسوسفير. يمتد إلى ارتفاع يصل إلى حوالي 10000 كم.
وتجدر الإشارة إلى أن الغلاف الجوي له أهمية بيئية كبيرة.
إنه يحمي جميع الكائنات الحية على الأرض من التأثير المدمر للإشعاع الكوني وتأثيرات النيازك ، وينظم التقلبات الموسمية في درجات الحرارة ، والتوازنات ، ويسوي التقلبات اليومية. إذا لم يكن الغلاف الجوي موجودًا ، فإن تذبذب درجة الحرارة اليومية على الأرض سيصل إلى ± 200 درجة مئوية.
الغلاف الجوي ليس فقط "حاجزًا" مانحًا للحياة بين الفضاء وسطح كوكبنا ، وهو حامل للحرارة والرطوبة ، ولكن يحدث أيضًا من خلاله عملية التمثيل الضوئي وتبادل الطاقة - العمليات الرئيسية للغلاف الحيوي. يؤثر الغلاف الجوي على طبيعة وديناميكيات جميع العمليات التي تحدث في الغلاف الصخري (التجوية الفيزيائية والكيميائية ، نشاط الرياح ، مياه طبيعية، التربة الصقيعية ، الأنهار الجليدية).
لكن ليس لكل الكواكب غلاف جوي. على سبيل المثال ، القمر ليس له غلاف جوي. يتكهن العلماء أن القمر كان له غلاف جوي ، لكن القمر لم يكن قادرًا على الاحتفاظ به ، لأن جاذبيته منخفضة جدًا بحيث لا يمكنها الاحتفاظ بالغلاف الجوي. لا يوجد جو على عطارد سواء.
وكيف تتكيف الكائنات الحية مع هذا الضغط؟
الضغط الجوي في حياة الإنسان والحياة البرية.
يتكيف جسم الإنسان مع الضغط الجوي ولا يتحمل انخفاضه. عند التسلق عالياً في الجبال ، يشعر الشخص غير المستعد بسوء شديد. يصبح التنفس صعبًا ، وغالبًا ما يأتي الدم من الأذنين والأنف ، ويمكن أن تفقد الوعي. نظرًا لأن الأسطح المفصلية ، بسبب الضغط الجوي ، تتلاءم بشكل مريح مع بعضها البعض (في الكيس المفصلي الذي يغطي المفاصل ، ينخفض الضغط) ، ثم مرتفعًا في الجبال ، حيث الغلاف الجويينخفض الضغط الكروي بشكل حاد ، ويضطرب عمل المفاصل ، ولا تطيع الذراعين والساقين جيدًا ، وتحدث الاضطرابات بسهولة.
شارك Tenzing Nordgay ، أحد أول غزاة إيفرست ، ذكرياته بأن آخر 30 مترًا كانت الأصعب ، وكانت الأرجل من الحديد الزهر ، وكان يجب القيام بكل خطوة بصعوبة. لقد وضع لنفسه معيارًا: أربع درجات للراحة ، وأربع درجات للراحة.
لماذا التسلق صعب جدا؟ ويرجع ذلك إلى انخفاض الضغط الجوي وتأثيره على جسم الإنسان. كيف تتصرف في الجبال وعند التسلق؟ (التأقلم ، مراقبة وزن حقيبة الظهر ، الأطعمة الغنية بالفيتامينات والبوتاسيوم لعمل القلب ، توزيع الحمل بالتساوي).
يأخذ المتسلقون والطيارون أجهزة الأكسجين معهم أثناء التسلق على ارتفاعات عالية ويتدربون بقوة قبل التسلق. يتضمن برنامج التدريب تدريبًا إلزاميًا في غرفة الضغط ، وهي عبارة عن غرفة فولاذية محكمة الإغلاق متصلة بمضخة عادم قوية.
يؤثر الضغط الجوي عند التحرك عبر مناطق المستنقعات. تحت الساق ، عندما نرفعها ، تتشكل مساحة مخلخلة ويمنع الضغط الجوي الرجل من الانسحاب. إذا تحرك الحصان عبر المستنقع ، فإن حوافره الصلبة تتصرف مثل المكابس. الحوافر المعقدة ، على سبيل المثال ، الخنازير ، المكونة من عدة أجزاء ، عند سحبها ، يتم ضغط الأرجل وتسمح للهواء بالمرور إلى الاكتئاب الناتج. في هذه الحالة ، يتم سحب أرجل هذه الحيوانات بحرية من التربة.
كيف نشرب؟ بعد أن نضع الزجاج على الشفاه ، نبدأ في سحب السائل إلى أنفسنا. يتسبب تراجع السوائل في التمدد صدر، يتم تفريغ الهواء في الرئتين وتجويف الفم و "يدفع" الضغط الجوي الجزء التالي من السائل هناك. لذلك يتكيف الجسم مع الضغط الجوي ويستخدمه.
هل تساءلت يومًا كيف نتنفس؟ آلية التنفس كالتالي: بجهد العضلات نزيد حجم الصدر ، بينما يقل ضغط الهواء داخل الرئتين ويدفع الضغط الجوي جزءًا من الهواء هناك. عند الزفير ، تحدث العملية العكسية. تعمل الرئتان كمضخة عندما نستنشق كتفريغ وعندما نزفر كمضخة.
الذباب و ضفدع الشجريمكن أن تلتصق بزجاج النافذة بفضل أكواب الشفط الصغيرة ، حيث يتم إنشاء فراغ والضغط الجوي يحافظ على الالتصاق على الزجاج.
يستخدم الفيل الضغط الجوي كلما أراد أن يشرب. رقبته قصيرة ، ولا يستطيع ثني رأسه في الماء ، لكنه يخفض فقط جذعه ويسحب الهواء. تحت تأثير الضغط الجوي ، يمتلئ الجذع بالماء ، ثم ينحني الفيل ويصب الماء في فمه.
إصلاح المادة.
1. ما هي الأحاسيس التي يشعر بها الإنسان عند تسلق الجبال ، حيث يكون الضغط أقل؟ - (علامات داء المرتفعات - يحدث هذا لأن جسم الإنسان غير مهيأ لانخفاض أجهزة الصراف الآلي. الضغط على ارتفاعات عالية).
2. ما هو الضغط في الطائرة؟ (يتم إنشاء ضغط اصطناعي مريح للإنسان).
3. مهمة 1. يبلغ الضغط الجوي عند سفح الجبل 760 ملم. RT. فن. يبلغ الضغط الجوي في قمته 460 ملم. RT. فن. أوجد ارتفاع الجبل.
4. المهمة 2. الضغط الجوي عند السطح 752 مم زئبق. ما هو الضغط الجوي في قاع منجم بعمق 200 متر؟ (771.05 مم زئبق ).
5. المهمة 3. في الجزء السفلي من المنجم ، سجل البارومتر ضغطًا قدره 780 ملم زئبق ، وعلى سطح الأرض - 760 ملم زئبق. ابحث عن عمق المنجم. (210 م [(780-760) × 10.5 = 210).
6. هل يتغير الضغط الجوي في المصعد مع ارتفاعه؟ يتحرك للأسفل؟
7. لماذا لا يمكن فحص البرطمانات الزجاجية محكمة الغلق كأمتعة؟
وزن الهواء. تعريف المفهوم
الهواء ، مثل أي جسم آخر ، له وزن ، مما يعني أنه يضغط على السطح تحته. عمود من الهواء يضغط على 1 متر مكعب. سم من السطح بنفس قوة وزن 1 كجم 33 جم.
الضغط الجوي -القوة التي يضغط بها الهواء على سطح الأرض والأشياء الموجودة عليه.
لا يشعر الرجل ضغط مرتفعالتي يضغط بها الهواء عليها ، لأن يوازنه ضغط الهواء الموجود داخل الجسم.
تختلف كتلة الهواء عند ارتفاعات مختلفة. كلما ارتفع ، انخفض الضغط الجوي.
أرز. 1. جدول التغيرات في الضغط الجوي ودرجة حرارة الهواء مع الارتفاع
أدوات الضغط الجوي
هناك أدوات مختلفة لقياس الضغط الجوي:
1. بارومترات الزئبق
2. Aneroids
3. أجهزة قياس الحرارة
أرز. 2. مقياس الزئبق
يقاس الضغط الجوي بالمليمترات عمود الزئبق(مم زئبق).
الضغط الجوي الطبيعي -ضغط 760 ملم زئبق. فن. عند خط عرض 45 درجة عند مستوى سطح البحر عند درجة حرارة 0 درجة.إذا زاد ارتفاع الزئبق عن 760 مم زئبق. الفن ، ثم هذا الضغط يسمى زيادة ، والعكس صحيح. لكل إقليم من مناطق الأرض مؤشراته الخاصة للضغط الجوي الطبيعي ، لأنه لا تقع جميع النقاط على ارتفاع 0 متر وعند خط العرض 45. على سبيل المثال ، بالنسبة لموسكو ، فإن الضغط الجوي الطبيعي هو 747-748 ملم زئبق. فن. بالنسبة لسانت بطرسبرغ ، يبلغ الضغط الجوي الطبيعي 753 ملم زئبق. الفن. ، لأن انها تقع تحت موسكو.
أرز. 3. مقياس اللاسائلية
أرز. 4 - مقياس ارتفاع درجة الحرارة (1 - مقياس انخفاض درجة الحرارة (مع مقياس حرارة) ؛ 2 - أنبوب زجاجي ؛ 3 - وعاء معدني)
مقياس الضغط ، مقياس الحرارة ، جهاز لقياس الضغط الجوي عن طريق درجة حرارة السائل المغلي. يحدث غليان السائل عندما تصل مرونة البخار المتكون فيه إلى قيمة الضغط الخارجي. من خلال قياس درجة حرارة بخار سائل مغلي ، وفقًا لجداول خاصة ، يتم العثور على قيمة الضغط الجوي.
تغير في الضغط الجوي
أنماط التغيرات في الضغط الجوي:
1. عند الرفع لكل 10.5 متر ، ينخفض الضغط الجوي بمقدار 1 ملم زئبق. فن.
2. ضغط الهواء الدافئ على سطح الأرض أقل من ضغط الهواء البارد (لأن الهواء البارد أثقل).
بالإضافة إلى ذلك ، تتغير قيم الضغط الجوي خلال النهار والفصول.
فهرس
رئيسي
1. الدورة الأولية في الجغرافيا: كتاب مدرسي. لـ 6 خلايا. تعليم عام المؤسسات / T.P. جيراسيموفا ، ن. نيكليوكوف. - الطبعة العاشرة ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، 2010. - 176 ص.
2. الجغرافيا. الصف السادس: أطلس. - الطبعة الثالثة ، الصورة النمطية. - م: الحبارى ؛ DIK ، 2011. - 32 ص.
3. الجغرافيا. الصف السادس: أطلس. - الطبعة الرابعة ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، ديكي ، 2013. - 32 ص.
4. الجغرافيا. 6 خلايا: تابع الخرائط: M: DIK ، Drofa ، 2012. - 16 ص.
الموسوعات والقواميس والكتب المرجعية والمجموعات الإحصائية
1. الجغرافيا. الموسوعة المصورة الحديثة / أ. جوركين. - م: Rosmen-Press، 2006. - 624 ص.
1. المعهد الاتحادي للقياسات التربوية ().
2. الروسية المجتمع الجغرافي ().
3. Geografia.ru ().
4. الموسوعة السوفيتية العظمى ().
ضغط- هذا هو الكمية الماديةعرض القوة العاملةلكل وحدة مساحة لسطح متعامد على ذلك السطح.
يتم تعريف الضغط على أنه P = F / S ، حيث P هو الضغط ، F هي قوة الضغط ، S هي مساحة السطح. من هذه الصيغة يمكن ملاحظة أن الضغط يعتمد على مساحة سطح الجسم التي تعمل بقوة معينة. كلما كانت مساحة السطح أصغر ، زاد الضغط.
وحدة الضغط هي نيوتن لكل متر مربع(ح / م 2). يمكننا أيضًا تحويل وحدات الضغط N / m 2 إلى باسكال ، وهي وحدات قياس سميت على اسم العالم الفرنسي بليز باسكال ، الذي طور ما يسمى بقانون باسكال. 1 نيوتن / م 2 \ u003d 1 باسكال.
ماذا او ما؟؟؟
قياس الضغط
ضغط الغازات والسوائل - مقياس ضغط الدم ، مقياس الضغط التفاضلي ، مقياس الفراغ ، مستشعر الضغط.الضغط الجوي - بارومتر.
ضغط الدم - مقياس التوتر.
وهكذا ، مرة أخرى ، يتم تعريف الضغط على أنه P = F / S. القوة في مجال الجاذبية تساوي الوزن - F = m * g ، حيث m هي كتلة الجسم ؛ g هي تسارع السقوط الحر. ثم الضغط
P = م * ز / س. باستخدام هذه الصيغة ، يمكنك تحديد الضغط الذي يمارسه الجسم على السطح. على سبيل المثال ، شخص على الأرض.
يتناقص الضغط الجوي مع الارتفاع. يتم تحديد اعتماد الضغط الجوي على الارتفاع الصيغة البارومترية
-
P = Po * exp (- μgh / RT). حيث ، μ = 0.029 كجم / م 3 هو الوزن الجزيئي للغاز (الهواء) ؛ g = 9.81 م / ث 2 - تسارع السقوط الحر ؛ h - h o - الفرق بين الارتفاع فوق مستوى سطح البحر والارتفاع المأخوذ في بداية التقرير (h = h o) ؛ R = 8.31 - J / mol K - ثابت الغاز ؛ Ro - الضغط الجوي عند الارتفاع الذي يؤخذ كنقطة مرجعية ؛ T هي درجة الحرارة في كلفن.
العمل التطبيقي № 6
الموضوع: حقل باريك
استهداف:
مهام:
رقم المهمة 1
1) 2000 م / 10.5 م * 1.33 = 253 ساعة في البوصة
2) 4000/15 * 1.33 = 354.6 هكتو باسكال
3) 8200 م - 6000 م = 2240 م
4) 2240/20 * 1.33 = 149 هيكتوباسكال
255 هكتوبسكال
رقم المهمة 2
1) 2000 م / 10.5 م * 1.33 = 253 ساعة في البوصة
2) 1000/15 * 1.33 = 88.6 هكتو باسكال
3) 1013 – 253 – 88,6 = 670 هيكتوباسكال
4) 2000/15 * 1.33 = 177 هيكتوباسكال
5) 670 – 177 = 493 hPa
رقم المهمة 3
1) 255-200 = 55 هيكتوباسكال
2) 55hPa * 20 = 1100 م
3) 8240 * 1100 = 9340 م
رقم المهمة 4
| الارتفاع ، م | الحوسبة | تم الحصول على القيمة ، hPa |
| 1013 – (500*1,33/10,5) | ||
| 950– 63 | ||
| 887 - 63 | ||
| 824 - 63 | ||
| 717 - 44 | ||
| 673 - 44 | ||
| 629 - 44 | ||
| 585 - 44 | ||
| 541 – 44 | ||
| 497 – 44 | ||
| 453 – 44 | ||
| 376 – 33 | ||
| 343 – 33 | ||
| 310 – 33 | ||
| 277 - 33 | ||
| 244 – (348/20*1,33) |
ارتفاع المرض (نقص الأكسجة في الارتفاع
التأقلم.
رقم المهمة 5
حقل باريك.
|
رقم المهمة 6
اشرح السبب.
أ) النهار ب) الليل
| . | |||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | ||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . |
الأرض / البحر
مثال على هذه المناطق:
رقم المهمة 7
رقم المهمة 8
أرز. 6.5. تحديد ارتفاع الجسم بمستوى الضغط الجوي
رقم المهمة 9
ارسم خطوط حركة الهواء في الأعاصير والأعاصير المضادة لنصف الكرة الشمالي ، مع مراعاة قوة كوريوليس المنحرفة.
أرز. 6.6 حركة الهواء في الأعاصير والأعاصير المضادة
الجدول 6.3. خصائص الدوامات الجوية
رقم المهمة 10
أرز. 6.7 سطح متساوي الضغط
ما جزء الدوامة الجوية الذي حصلت عليه؟
قم بتسمية 2 من العلامات التي حددتها من خلالها:
رقم المهمة 11
أرز. 6.8 توزيع الضغط الجوي بين البر والبحر في مواسم مختلفةمن السنة
ما هو مخطط تكوين الرياح الموضح في هذا الشكل؟ _____________
رقم المهمة 12
ارسم التوزيع الموسمي للحقل الباري في الأشكال ، ووقع وارسم بشكل مشروط دوامات الغلاف الجوي (الأيزوبارات) التي تتشكل فوق الأسطح المشار إليها. تشير الأسهم إلى اتجاه الحركة الكتل الهوائيةمع مثل هذا التوزيع لحقل الباريت.
أرز. 6.9 توزيع الضغط الجوي بين البر والبحر في مواسم السنة المختلفة
رقم المهمة 13
أرز. 6.10. توزيع الضغط الجوي بين البر والبحر في وقت مختلفأيام
ما هو مخطط تكوين الرياح الموضح في هذا الشكل؟ _________
رقم المهمة 14
الجدول 6.4. توزيع الضغط الجوي الأدنى والأقصى
اشرح السبب:
رقم المهمة 15
ارسم الدوامات الجوية المشروطة واتجاهات حركة الهواء فيها. بالنسبة للإعصار الحلزوني ، خذ ضغطًا في مركز 985 hPa ، للحصول على مضاد إعصار - 1030 hPa. ارسم خطوط تساوي الضغط من خلال 5 hPa وحدد قيم الضغط التالية مع المسافة من مركز دوامة الغلاف الجوي.
أرز. 6.11- دوامات الغلاف الجويالشمالية و نصفي الكرة الجنوبي
رقم المهمة 16
إلى أي ارتفاع تحتاج إلى الارتفاع بحيث ينخفض ضغط الهواء الجوي بمقدار 1 مم زئبق؟ لنفترض أن الضغط عند سفح الجبل كان 760 مم زئبق ، وأن ارتفاع الجبل 2100 م والضغط هناك 560 مم زئبق. تحويل القيم المشار إليها إلى hPa.
ارسم مخططًا للجبل الشرطي ، وقم بتطبيق قيم الضغط الجوي عليه. اكتب خطواتك لحساب الضغط الجوي.
رقم المهمة 17
أوجد ارتفاع الجبل إذا كان الضغط الجوي عند القدم 760 مم زئبق ، وعند القمة 360 مم زئبق. تحويل القيم المشار إليها إلى hPa.
ارسم مخططًا للجبل الشرطي ، وقم بتطبيق قيم الضغط الجوي عليه. اكتب خطواتك لحساب الضغط الجوي
رقم المهمة 18
ارسم خطوط متساوية الضغط. تحويل mmHg في hPa وتوقيع جميع القيم أدناه. تشير الأسهم إلى مكان هبوب الرياح ، مع مراعاة ديناميكيات التواء الرياح في نصف الكرة الشمالي.
| ∙ | |||||||
| ∙ | ∙ | ||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | ∙ | ||||||
| ∙ | ∙ | ∙ | |||||
| ∙ | |||||||
| ∙ |
أرز. 6.12. توزيع الرياح حسب مستوى الضغط الجوي
أجب على الأسئلة:
رقم المهمة 19
ارسم خطوط متساوية الضغط. تحويل hPa إلى mmHg. ووقع أسفل كل القيم. تشير الأسهم إلى مكان هبوب الرياح ، مع مراعاة ديناميكيات التواء الرياح في نصف الكرة الشمالي.
| ∙ | |||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ |
أرز. 6.13. توزيع الرياح حسب مستوى الضغط الجوي
أجب على الأسئلة:
رقم المهمة 20
نظرا لحقل الباري. ارسم خطوط متساوية الضغط. قم بتوقيع الزوابع الهوائية الناتجة بالأحرف التي يشار إليها عادةً في الأرصاد الجوية. وضح بالسهام كيف ستتحرك الكتل الهوائية في كل دوامة هوائية ، مع مراعاة خصائص نصف الكرة الشمالي.
| ∙ | |||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ∙ | |||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ |
أرز. 6.14. توزيع الرياح حسب مستوى الضغط الجوي
أجب على الأسئلة:
العمل العملي رقم 6
الموضوع: حقل باريك
استهداف:دراسة أنماط توزيع الضغط الجوي والعمليات في حقول الباريك.
مهام:
1. دراسة أجهزة قياس الضغط الجوي واتجاه الرياح.
2. اكتساب مهارة بناء حقول الباروك.
3. اكتساب مهارة حساب التغير في الضغط مع الارتفاع.
4. تعلم كيفية استخلاص استنتاجات منطقية حول حالة الطقس وحركة الكتل الهوائية بناءً على حقول الضغط.
رقم المهمة 1
ما هو الضغط الجوي الذي سيكون في الجبال على ارتفاع 8240 م افترض أن الضغط عند مستوى سطح البحر هو 1013 هكتو باسكال. قدم عملية حسابية.
كل 10.5 متر ينخفض الضغط بمقدار 1 ملم زئبق. من ارتفاع 2000 م 1 مم زئبق. فن. 15 م من ارتفاع 6000 م 1 مم زئبق. فن. في 20 م.
1 hPa = 0.75 مم زئبق فن. أو 1 مم زئبق. فن. = 1.333 هيكتوباسكال (133.322 باسكال).
1) 2000 م / 10.5 م * 1.33 = 253 ساعة في البوصة
2) 4000/15 * 1.33 = 354.6 هكتو باسكال
3) 8200 م - 6000 م = 2240 م
4) 2240/20 * 1.33 = 149 هيكتوباسكال
5) 1013 – 253 – 356,4 – 149 = 255 هكتوبسكال
رقم المهمة 2
أنت في الجبال على إرتفاع 5000 م ، ما هو الضغط في هذا الارتفاع؟ ما هو ارتفاع 3000 م؟ أعط العمليات الحسابية في hPa. افترض أن الضغط عند مستوى سطح البحر هو 1013 hPa.
1) 2000 م / 10.5 م * 1.33 = 253 ساعة في البوصة
2) 1000/15 * 1.33 = 88.6 هكتو باسكال
3) 1013 – 253 – 88,6 = 670 هيكتوباسكال
4) 2000/15 * 1.33 = 177 هيكتوباسكال
5) 670 – 177 = 493 hPa
رقم المهمة 3
في أي ارتفاع أنت إذا كان الضغط الجوي الذي قمت بقياسه 200 hPa؟ افترض أن الضغط عند مستوى سطح البحر هو 1013 hPa. إحضار الحسابات.
من المهمة 1 ، الضغط على ارتفاع 8240 = 255 hPa
1) 255-200 = 55 هيكتوباسكال
2) 55hPa * 20 = 1100 م
3) 8240 * 1100 = 9340 م
رقم المهمة 4
تبدأ في تسلق الجبال أقصى ارتفاعالجبال 8848 م احسب الضغط الجوي كل 500 م.
الجدول 6-1: حساب التغيرات في قيم الضغط الجوي مع الارتفاع
| الارتفاع ، م | الحوسبة | تم الحصول على القيمة ، hPa |
| 1013 – (500*1,33/10,5) | ||
| 950– 63 | ||
| 887 - 63 | ||
| 824 - 63 | ||
| 761 – (500*1,33/15) = 761 – 44 | ||
| 717 - 44 | ||
| 673 - 44 | ||
| 629 - 44 | ||
| 585 - 44 | ||
| 541 – 44 | ||
| 497 – 44 | ||
| 453 – 44 | ||
| 409 – (500*1,33/20) = 409 - 33 | ||
| 376 – 33 | ||
| 343 – 33 | ||
| 310 – 33 | ||
| 277 - 33 | ||
| 244 – (348/20*1,33) |
أرز. 6.1 توزيع الضغط مع الارتفاع
ما نوع الحزن الذي تتم مناقشته في هذه المهمة؟
بحيث نظام جبليهي تقع؟
لماذا يحتاج المتسلقون إلى مثل هذه الحسابات؟
من أجل الحصول على فكرة عن توزيع الضغط على ارتفاعات مختلفة.
ما الصعوبات التي يواجهها المتسلقون عند التسلق إلى هذا الارتفاع؟
ارتفاع المرض (نقص الأكسجة في الارتفاع) - حالة مؤلمة مرتبطة بتجويع الأكسجين بسبب انخفاض الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء المستنشق ، والذي يحدث عالياً في الجبال.
ما هي الاحتياطات التي يتخذونها؟
يمكن لأي شخص التكيف مع نقص الأكسجة في المرتفعات ، ويستخدم الرياضيون هذه الأنواع من التكيف من أجل تحسين أدائهم الرياضي. يعتبر الحد الأقصى للتكيف المحتمل هو ارتفاعات من 8000 متر ، وبعد ذلك تحدث الوفاة.
للوقاية من مظاهر داء المرتفعات والحد منها ، يوصى بما يلي:
يصل ارتفاعه إلى 3000 متر كل يوم ، يتم زيادة الارتفاع بما لا يزيد عن 600 متر ، وعند التسلق
ارتفاعات تزيد عن 3000 متر كل 1000 متر تفعل يوم واحد من التوقف على ارتفاع
التأقلم.
أو عند أول ظهور للأعراض على أي ارتفاع ، توقف عند هذا الارتفاع للتأقلم ، واستمر في الصعود فقط عندما تختفي الأعراض العرضية ، إذا لم تختف الأعراض في غضون ثلاثة أيام ، يجب أن يفترض المرء وجود أمراض أخرى ، ابدأ في النزول وطلب المساعدة الطبية.
عند التسليم عن طريق النقل ارتفاع كبير، لا ترتفع أكثر خلال الـ 24 ساعة الأولى ؛
تحتاج إلى شرب الكثير من الماء والأطعمة الغنية بالكربوهيدرات ؛
تذكر أنه عند الارتفاعات فوق 5800 متر ، تظهر أعراض داء المرتفعات فقط
زيادة ، على الرغم من أي تأقلم ، لذلك ، حتى مع الصحة والرفاهية الممتازة ، يجب عليك تجنب زيارة المرتفعات التي تزيد عن 5000 متر بمفردك ، خاصة وأن الأشخاص نادرًا ما يصادفون مثل هذه المرتفعات وفي حالة تدهور الصحة سيكون هناك لا يكون أحد للمساعدة.
رقم المهمة 5
حقل باريك.قم بتوصيل النقاط مع خطوط تساوي الضغط. استخدم لخلفية "تعبئة" متدرجة ليلكي: أقصى ضغط - لون مشبع ؛ ضغط دقيق - لون شفاف. يتم عرض نهايات خطوط تساوي الضغط التي لا يمكن إغلاقها داخل حقل الصورة المحدد في إطارها.
على الرسم البياني الناتج للحقل الباري في أي نقاط ( حروف) سيكون الضغط الأدنى ________ ، الحد الأقصى ___________.
كيف سيتغير الضغط بالتتابع (بالزيادة أو النقصان) على طول الخطوط:
В-А ______________________ ، سيكون الفرق _______________hPa ،
E-G ______________________ ، سيكون الفرق _______________hPa ،
GF ______________________ ، سيكون الفرق _______________hPa ،
С-А ______________________ ، سيكون الفرق _______________hPa ،
F-B ______________________ ، سيكون الفرق _______________hPa ،
D-C ______________________ ، سيكون الفرق _______________hPa.
كيف سيتغير ضغط الهواء الجوي على طول خط القوس الكهربائي؟
ما هي القيم التي ستتوافق مع كل نقطة؟ املأ الجدول.
الجدول 6.2. توزيع الضغط في حقل الضغط
|
أرز. 6.2 تشكيل مجال Baric
بأي "خطوة" يتم رسم خطوط متساوية الضغط؟
بناءً على المسافة بين خطوط تساوي الضغط ، أجب: على الجانب الغربي أو الشرقي ستكون درجة الحرارة أعلى ، في أي جانب ستكون درجة الحرارة أقل؟ لماذا ا؟
رقم المهمة 6
ارسم خطوط متساوية الضغط. وضح بالسهام الاتجاه الذي تهب فيه الرياح.اشرح السبب.
في أي وقت من اليوم يميز هذا التوزيع للضغط الجوي؟
أ) النهار ب) الليل
| . | |||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | ||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . |
الأرض / البحر
أرز. 6.3 ملامح توزيع الضغط الجوي ليلا ونهارا بين البر والبحر
كيف سيتم توزيع القيم في أوقات أخرى من اليوم؟
كيف سيتم توزيع القيم في أوقات أخرى من العام؟
مثال على هذه المناطق:
رقم المهمة 7
إلى أي ارتفاع تحتاج إلى الارتفاع بحيث ينخفض الضغط الجوي بمقدار 1 مم زئبق.
توفير الحساب:
1) 760-560 = 200 ملم زئبق. فن.
2) 2100 م / 200 مم زئبق فن. = 10.5 م
| 560 مم زئبق 760 مم زئبق |
أرز. 6.4. نمط التغير في الضغط الجوي مع الارتفاع
لا يظل ضغط الهواء عند نفس النقطة على سطح الأرض ثابتًا ، ولكنه يختلف اعتمادًا على العمليات المختلفة التي تحدث في الغلاف الجوي. يعتبر الضغط الجوي "العادي" ضغطًا مساويًا لـ 760 مم زئبق ، أي ضغط جوي واحد (فيزيائي) (§154).
ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر في جميع النقاط العالمقريب من جو واحد في المتوسط. عندما نرتفع فوق مستوى سطح البحر ، نلاحظ انخفاض ضغط الهواء. تتناقص كثافته وفقًا لذلك: يصبح الهواء أكثر تخلخلًا. إذا فتحت إناءً على قمة جبل محكم الإغلاق في الوادي ، فسيخرج منه جزء من الهواء. على العكس من ذلك ، فإن السفينة المختومة في الأعلى ستتلقى بعض الهواء إذا تم فتحها عند سفح الجبل. على ارتفاع حوالي 6 كم ، ينخفض ضغط الهواء وكثافته إلى النصف تقريبًا.
كل ارتفاع يتوافق مع ضغط هواء معين ؛ لذلك ، من خلال قياس الضغط (على سبيل المثال ، باستخدام اللاسائلية) عند نقطة معينة على قمة جبل أو في سلة بالون ، ومعرفة كيفية تغير الضغط الجوي مع الارتفاع ، يمكن تحديد ارتفاع الجبل أو ارتفاع ارتفاع البالون. حساسية اللاسائلي العادي كبيرة جدًا لدرجة أن سهم المؤشر يتحرك بشكل ملحوظ إذا قمت برفع اللاسائلي بمقدار 2-3 أمتار.صعود أو نزول السلالم مع وجود اللاسائلي في متناول اليد ، من السهل ملاحظة التغيير التدريجي في الضغط. من المريح إجراء مثل هذه التجربة على السلم المتحرك لمحطة المترو. غالبًا ما يتدرج اللاسائلي مباشرة إلى الارتفاع. ثم يشير موضع السهم إلى الارتفاع الذي يوجد به الجهاز. تسمى هذه الستيرويدات مقاييس الارتفاع (الشكل 295). يتم تزويدهم بالطائرات ؛ أنها تسمح للطيار بتحديد ارتفاع رحلته.
أرز. 295- مقياس الارتفاع للطائرة. اليد الطويلة تحسب مئات الأمتار ، والعقرب القصير يحسب كيلومترات. يسمح لك الرأس بإحضار صفر الاتصال الهاتفي أسفل السهم الموجود على سطح الأرض قبل بدء الرحلة
يفسر الانخفاض في ضغط الهواء أثناء الصعود بنفس طريقة انخفاض الضغط في أعماق البحر عند الارتفاع من القاع إلى السطح. يتم ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر بوزن الغلاف الجوي بأكمله للأرض ، بينما تنضغط الطبقات العليا من الغلاف الجوي بوزن الهواء الذي يقع فوق هذه الطبقات فقط. بشكل عام ، التغيير في الضغط من نقطة إلى نقطة في الغلاف الجوي أو في أي غاز آخر تحت تأثير الجاذبية يخضع لنفس قوانين الضغط في السائل: الضغط هو نفسه في جميع نقاط المستوى الأفقي ؛ عند الانتقال من الأسفل إلى الأعلى ، ينخفض الضغط بوزن عمود الهواء ، الذي يساوي ارتفاعه ارتفاع الانتقال ، ومساحة المقطع العرضي تساوي واحدًا.
أرز. 296. رسم رسم بياني لتناقص الضغط مع الارتفاع. يظهر الجانب الأيمن أعمدة هواء من نفس السماكة ، مأخوذة على ارتفاعات مختلفة. الأعمدة مظللة بشكل أكثر كثافة هواء مضغوطذات كثافة عالية
ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع انضغاط الغازات ، فإن الصورة العامة لتوزيع الضغط فيما يتعلق بالارتفاع في الغلاف الجوي تختلف تمامًا عن تلك الخاصة بالسوائل. في الواقع ، دعنا نرسم الانخفاض في ضغط الهواء مع الارتفاع. على المحور الصادي ، سنرسم الارتفاعات ، وما إلى ذلك فوق مستوى معين (على سبيل المثال ، فوق مستوى سطح البحر) ، وعلى محور الإحداثيات - الضغط (الشكل 296). دعنا نصعد السلالم. لإيجاد الضغط في الخطوة التالية ، تحتاج إلى طرح وزن عمود ارتفاع الهواء من الضغط في الخطوة السابقة ، مساوٍ لـ. ولكن مع زيادة الارتفاع ، تقل كثافة الهواء. لذلك ، فإن انخفاض الضغط الذي يحدث عند الصعود إلى الخطوة التالية سيكون أصغر ، وكلما كانت الخطوة أعلى. وهكذا ، عند الصعود ، ينخفض الضغط بشكل غير متساو: على ارتفاع منخفض ، حيث تكون كثافة الهواء أكبر ، ينخفض الضغط بسرعة ؛ وكلما زادت كثافة الهواء انخفضت كثافة الهواء وأبطأ انخفاض الضغط.
في تفكيرنا ، افترضنا أن الضغط في طبقة السماكة بأكملها هو نفسه ؛ لذلك حصلنا على خط متدرج (متقطع) على الرسم البياني. لكن ، بالطبع ، لا يحدث انخفاض الكثافة عند الصعود إلى ارتفاع معين في القفزات ، ولكن بشكل مستمر ؛ لذلك ، في الواقع ، يبدو الرسم البياني كخط ناعم (خط متصل في الرسم البياني). وهكذا ، على عكس الرسم البياني للضغط المستقيم للسوائل ، يتم تمثيل قانون انخفاض الضغط في الغلاف الجوي بخط منحني.
لأحجام صغيرة من الهواء (الغرفة ، بالون) يكفي استخدام جزء صغير من الرسم البياني ؛ في هذه الحالة ، يمكن أن يكون القسم المنحني بدون خطأ فادحاستبدل بخط مستقيم ، كما هو الحال بالنسبة للسائل. في الواقع ، مع تغيير طفيف في الارتفاع ، تتغير كثافة الهواء قليلاً.
أرز. 297. رسوم بيانية لتغير الضغط مع ارتفاع الغازات المختلفة
إذا كان هناك حجم معين لأي غاز غير الهواء ، فإن الضغط فيه ينخفض أيضًا من الأسفل إلى الأعلى. لكل غاز ، يمكنك إنشاء رسم بياني مطابق. من الواضح أنه عند نفس الضغط أدناه ، فإن ضغط الغازات الثقيلة سينخفض مع الارتفاع أسرع من ضغط الغازات الخفيفة ، لأن عمود الغاز الثقيل يزن أكثر من عمود الغاز الخفيف بنفس الارتفاع.
على التين. 297 تم إنشاء مثل هذه الرسوم البيانية للعديد من الغازات. تم إنشاء الرسوم البيانية لفاصل زمني صغير من الارتفاعات ، لذلك تبدو كخطوط مستقيمة.
175. 1. أنبوب على شكل حرف L ، ركبته الطويلة مفتوحة ، مليء بالهيدروجين (الشكل 298). أين سيكون الفيلم المطاطي منحنيًا ليغطي الكوع القصير للأنبوب؟
أرز. 298- ممارسة 175.1
