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[!--downpath--]大氣壓與濕度的關(guān)系大氣壓:和高度、濕度、溫度的變化成正比--注意,這兒說的是大氣壓,而非氣壓!詳盡說明如下:高度越高--空氣越黏稠;溫度越大--空氣中的水份越多,爾水的分子量比空氣的混和分子量小,水氣的降低,等于稀釋了空氣;氣溫越高--即使降低了空氣分子的對撞機(jī)會,而且空氣迅速膨脹,對流,爾造成空氣顯得黏稠,其降低的對撞能量遠(yuǎn)大于空氣變黏稠減少的對撞能量,自然空氣壓力增大。有關(guān)常識如下:定義:1.合稱“大氣浮力”。重要的氣象要素之一。因?yàn)樵虑蛑車髿獾闹亓Χ纬傻母×ΑF浯笮∨c高度、溫度等條件有關(guān)。通常隨高度的減小而降低。諸如,高山上的大氣壓就比地面上的大氣壓小得多。在水平方向上,大氣壓的差別造成空氣的流動(dòng)。2.浮力的一種單位。“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”的簡稱。科學(xué)上規(guī)定,把相當(dāng)于760mm高的水銀柱(汞柱)形成的浮力或1.01標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,簡稱大氣壓。月球的周圍被厚厚的空氣包圍著,這種空氣被稱為大氣層。空氣可以像水那樣自由的流動(dòng),同時(shí)它也受重力作用。因而空氣的內(nèi)部向各個(gè)方向都有浮力,這個(gè)浮力被稱為大氣壓。在1643年日本科學(xué)家托里拆利在一根80分米長的細(xì)玻璃管中注滿水銀倒置在盛有水銀的水槽中,發(fā)覺玻璃管中的水銀大概增長了分米的空間無空氣步入,是真空。
托里拆利據(jù)此推測大氣的浮力就等于水銀柱的厚度。后來科學(xué)家們按照浮力公式確切地算出了大氣壓在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為1.。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的信息交流不暢美國和歐洲對大氣壓實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果并沒有被全亞洲所熟知,所以在美國對大氣壓的初期研究是獨(dú)立進(jìn)行的。1654年奧托格里克在美國馬德堡作了知名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),有力的驗(yàn)證了大氣浮力的存在,這讓人們對氣壓有了深刻的認(rèn)識。在哪個(gè)時(shí)期,奧托格里克還做了好多驗(yàn)證大氣壓存在且很大的實(shí)驗(yàn),也正是在這一時(shí)侯他第一次看到托里拆利早11年前已測出了大氣壓。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱=76分米汞柱=1.013的105次方帕卡=10.336米火柱。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值及其演變標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值的規(guī)定,是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,過幾次變化的。最初規(guī)定在攝氏氣溫0、緯度45、晴天時(shí)海平面上的大氣浮力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,其值大概相當(dāng)于76分米汞柱高。后來發(fā)覺,在這個(gè)條件下的大氣浮力值并不穩(wěn)定,它受風(fēng)力、溫度等條件的影響而變化。于是就規(guī)76分米汞柱高為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值。并且后來又發(fā)覺76分米汞柱高的浮力值也是不穩(wěn)定的,汞的密度大小受濕度的影響而發(fā)生變值也隨經(jīng)度而變化。檢測大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)。為了確保標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是一個(gè)定值,1954年第十屆國際計(jì)量會議決標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=牛頓/米2,即為帕斯卡(Pa)大氣壓的變化氣溫、濕度與大氣浮力的關(guān)系溫度越大大氣浮力越大高中數(shù)學(xué)告訴我們:“大氣壓的變化跟天氣有密切的關(guān)系〃一般陰天的大氣壓比晴天高,冬天的大氣壓比夏季高〃”對這段表述,就是老師也常常不易說清,筆者覺得,這個(gè)問題可歸結(jié)為氣溫、濕度與大氣浮力的關(guān)系問題〃今說說自己的初步認(rèn)識〃我們一般所稱的大氣,就是包圍在月球周圍的整個(gè)空氣層〃有氫氣、氧氣及氮?dú)獾榷喾N二氧化碳外,還富含水汽和塵埃〃我們把含水汽極少(即溫度小)的空氣稱“干空氣”,而把含水汽較多(即溫度大)的空氣稱“濕空氣”〃不要以為“干”的東西一定比“濕”的東西輕〃其實(shí),干空氣的分子量是28.966,而水汽的分子量是18.016,故干空氣分子要比水汽分子重〃在相同狀況下,干空氣的密度也比水汽的密度大〃水汽的密度僅為干空氣密度的62%左右〃應(yīng)當(dāng)說,因?yàn)榇髿馓幱谠虑蛑車囊粋€(gè)開放空間,而不存在約束其運(yùn)動(dòng)范圍的具體疆界,這就使它跟處于密閉容器中的二氧化碳不同〃一個(gè)盛有空氣的密閉容器來說,只要容器中二氧化碳未達(dá)到飽和狀態(tài),這么,當(dāng)我們向容器中輸入水汽的時(shí)侯,二氧化碳的浮力必然會降低〃而大氣的情況則不然〃當(dāng)因自然誘因或人為誘因使某區(qū)域中的大氣溫度減小時(shí),則該區(qū)域中的“濕空氣”分子(包括空氣分子和水汽分子)必然要向周圍地區(qū)擴(kuò)散〃其結(jié)果將造成該區(qū)域大氣中“干空氣”含量比周圍地區(qū)小,而水汽濃度又比周圍地區(qū)大〃這就像在玉米中摻入米糠時(shí)其混和體密度要大于小麥密度一樣,所以該區(qū)域的濕空氣密度就大于其它地區(qū)的干空氣密度〃這樣,對該區(qū)域的一個(gè)單位底面積的氣柱而言,其重量也就大于其它干空氣地區(qū)同樣的氣柱這也就告訴我們,“大氣壓隨空氣溫度的減小而降低〃”就晴天與陰天而言,實(shí)際上也就是晴天的空氣溫度比陰天要大,因此晴天的大氣壓也就比陰天小〃我們曉得,二氧化碳分子的“碰撞”是形成二氧化碳浮力的根本緣由〃因而對大氣壓隨空氣溫度而變化的問題,我們也可以由此做出解釋,按照二氧化碳分子運(yùn)動(dòng)的基本理論,二氧化碳分子的平均速度:則二氧化碳分子的平均動(dòng)量(僅考慮其大小)由此可見,平均質(zhì)量大的二氧化碳分子,其平均動(dòng)量也大(有的文獻(xiàn)中所言:“干空氣的平均速率也小于濕空氣”,是不正確的)〃而對相同狀況下的干空氣與濕空氣來說,因?yàn)楦煽諝庵械亩趸挤肿用芏燃胺肿拥钠骄|(zhì)量都比濕空氣要大,且干空氣分子的平均動(dòng)量也比濕空氣大,因此溫度小的干空氣浮力也就比溫度大的濕空氣大〃當(dāng)我們給盛有空氣的密閉容器加熱的時(shí)侯,則其浮力其實(shí)也會增對大氣來說情況就不同了〃當(dāng)某一區(qū)域的大氣濕度因某種誘因而下降時(shí),將導(dǎo)致空氣容積的膨脹,空氣分子勢必要向周圍地區(qū)擴(kuò)散〃溫度高,二氧化碳分子尚且會運(yùn)動(dòng)得快些,這將成為推動(dòng)浮力減小的誘因〃但另一方面,隨著氣溫的下降,二氧化碳分子便向周圍擴(kuò)散,則該區(qū)域內(nèi)的二氧化碳分子數(shù)就要減小,進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)促進(jìn)浮力減少的誘因〃而實(shí)際的情況乃是上述兩種對立誘因共同作用的結(jié)果〃至于這兩種因素中那個(gè)起主要作用,我們不妨來看一看臺灣及海洋上氣壓隨溫度變化的實(shí)際情況〃我們說,春季臺灣上溫度比海洋上高,因?yàn)榇笊系目諝庀蚝Q笊蠑U(kuò)散,而使臺灣上的氣壓比海洋上低;夏季內(nèi)地氣比海洋上低,因?yàn)楹Q笊峡諝庖蚺_灣上擴(kuò)散大氣壓強(qiáng)與高度關(guān)系,又使臺灣上氣壓比海洋上高〃而由此可見,在氣溫變化和分子擴(kuò)散兩個(gè)誘因中,擴(kuò)散起著主要的、決定性的作用〃應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào),這兒所說的擴(kuò)散,是指空氣的縱向流動(dòng)〃因?yàn)橛煽諝獾臋M向流動(dòng)并不能改變豎直氣柱的重量(有的文獻(xiàn)把因體溫而形成的氣壓變化說成是空氣浮沉的結(jié)果,這是不妥的),因此也就不能改變大氣的浮力(對重力加速度因高度變化而形成的影響完全可以忽視)〃由于月球上的大氣總數(shù)是基本上恒定的〃當(dāng)一個(gè)地區(qū)的溫度降低往伴隨著另一個(gè)地區(qū)氣溫的增加,這就為低溫處的空氣向高溫處擴(kuò)散帶來了可能〃而擴(kuò)散的結(jié)果往往是低溫處的氣壓比高溫處低〃當(dāng)我們生活的北半球是接受太陽熱量最多的夏日時(shí),南半球卻是接受太陽熱量最少的寒流〃這時(shí),因?yàn)楸卑肭虻目諝庖蚰习肭驍U(kuò)散而使北半球的氣壓較南半球要低〃而因?yàn)榇髿饪倲?shù)基本不變,則此時(shí)北半球的氣壓就高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,南半球的氣壓其實(shí)也都會低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〃同樣,空氣的反方向擴(kuò)散又會使北半球夏季的氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〃因而,在北半球,夏季的大氣壓都會比冬季要高〃當(dāng)然,氣壓的變化是很復(fù)雜的,但對學(xué)校課本上的說法作上述解釋還是可以詳盡啊。
氣壓的日變化陸地比熱小春季陸地升溫快,海洋升溫慢,所以陸地氣壓較低,海洋氣壓較從海洋(高壓區(qū))吹向陸地(低壓區(qū)),是偏南風(fēng)(不全是西北風(fēng),我國湖南受美國洋季風(fēng)的影響,是西北風(fēng))。春季陸地降溫快,海洋降溫慢,所以陸地氣壓較高,海洋氣壓較從陸地(高壓區(qū))吹向海洋(低壓區(qū)),是偏北風(fēng)(不全是西南風(fēng),我國湖南受美國洋季風(fēng)的影響,是西北風(fēng))。氣壓的日變化地面氣壓日變化的特征是在三天中有一個(gè)最高值和一個(gè)次一個(gè)最低值和一個(gè)次低值。最高值出現(xiàn)在次高值出現(xiàn)在21~22時(shí);最低值出現(xiàn)在15~16時(shí),次低值出現(xiàn)在時(shí)。氣壓最高值和最低值的出現(xiàn)與溫度的日變化有關(guān),月球上向陽的一邊(晚上)因?yàn)榧訜嶙饔檬箍諝馀蛎浂怪鄙仙揭欢ǜ叨群笙蛩闹茌椛ⅲ沟每諝庵馁|(zhì)量降低,地面氣壓增加。間)因?yàn)槔鋮s作用,氣柱收縮,空中四周氣流輻合,使氣柱質(zhì)量增多,地面氣壓下降。氣壓的日變化在低經(jīng)度地區(qū)比較顯著。氣壓日振幅(一日中最高值與最低值之差,又稱為日較差)隨經(jīng)度的增高而降低。在低緯地區(qū),平均日振幅可達(dá)百帕,到經(jīng)度50"附近日振幅不足百帕了。不同經(jīng)度上氣壓日變化的情況,在我國中經(jīng)度地區(qū)氣壓日振幅為百帕,而在拉薩高原北部邊沿的山谷中氣壓的日振幅有時(shí)可達(dá)高壓鍋(高壓鍋中封閉了空氣,給高壓鍋內(nèi)空氣加熱時(shí),鍋內(nèi)二氧化碳浮力減小,使鍋內(nèi)的水沸騰時(shí)氣溫更高,更容易熟透食物刮痧頭療法(西醫(yī)中有一種玻璃罐,將其加熱時(shí)迅速按在人體某部位,等罐內(nèi)空氣冷卻后,會被外界氣壓根據(jù)皮膚上,此時(shí)使勁拔下玻璃罐,會吸出人體內(nèi)有害的毒血,有利于復(fù)健)客機(jī)飛行(客機(jī)進(jìn)氣道上方呈流線型,當(dāng)空氣流過翼型時(shí),一部份空氣從客機(jī)襟翼上方流過,一部份空氣從襟翼下方流過,由于進(jìn)氣道上方為流線型,所以空氣要在相同的時(shí)間內(nèi)流過不同的距離則速率不相同,進(jìn)氣道上方空氣流速較大,大氣壓較小;下方很平,空氣流速較小,大氣壓較大,于是。
客機(jī)在高速行駛時(shí),襟翼下方的大氣壓大,而襟翼上方的大氣壓小,翼型上下的壓力差使客機(jī)獲得了升力)哪些試驗(yàn)證明大氣壓存在?實(shí)驗(yàn)一:模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。兩個(gè)皮碗口對口擠壓,之后雙手使勁往外拉,發(fā)覺要用較大的力能夠拉開。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是:將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出,使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的浮力減少,而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起,要用較大的力能夠拉開,這就有力證明了大氣浮力的存實(shí)驗(yàn)二:“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)。用剝了殼的熟鴨蛋擋住廣口瓶口,實(shí)驗(yàn)前用手輕輕使勁,不能將豬肉完整地壓入瓶內(nèi)。再將燃起的棉簽扔入裝有細(xì)沙(避免燒裂瓶底)迅速將該熟鴨蛋堵住瓶口,待火熄滅后,觀察到豬肉“嘣”的一聲掉進(jìn)瓶內(nèi)。上述實(shí)驗(yàn),因?yàn)槊藁ㄈ紵蛊績?nèi)氣壓增加,當(dāng)瓶內(nèi)浮力大于瓶外大氣浮力時(shí),豬肉在大氣浮力的作用下,被壓入瓶內(nèi)。實(shí)驗(yàn)三:“覆杯實(shí)驗(yàn)”玻璃杯內(nèi)裝滿水,用硬紙片遮住玻璃杯口,用手按住,并倒置過手后,整杯水被紙片托住,紙片不掉出來。該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對紙片向上的浮力大于大氣對紙片向上的浮力,因此紙片不掉出來。
剖析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)大氣壓強(qiáng)與高度關(guān)系,不難理解大氣浮力存在問題。更深入研究:蛋”表明大氣豎直向上有浮力,“覆杯實(shí)驗(yàn)”表明大氣向下有浮力。因此顯示出大氣浮力的特征:大氣向各個(gè)方向都有浮力。大氣壓指的是大氣(空氣)形成的浮力。因?yàn)槎趸己鸵后w一樣具有流以對各個(gè)方向都有浮力。你所提出的問題是說在高山上的氣溫常常高于山下,為何在山頂?shù)拇髿鈮捍笥谏较碌拇髿鈮骸S捎诖髿鈮旱男纬梢埠鸵后w形成的浮力一樣與深度有關(guān)。我們月球的內(nèi)層是由大氣層包圍著,這么離地面越近,大氣層就越厚,所以形成的浮力就越大。所以海拔越高的地方大氣層就越薄,形成的大氣浮力也就越小。