1

3. ATMOSFERSKI PRITISAK

NASTAVNA PITANJA: 1. Pojam atmosferskog pritiska 2. Vertikalna raspodjela vazdunog pritiska 3. Horizontalna raspodjela vazdunog pritiska 4. Barometarski gradijent

LITERATURA: - Bri I., Pomorska meteorologija i okeanografija, Bar, 2007. - Cadez M., Meteorologija, Bigz, 1973. - Simovi A., Pomorska meteorologija, Zagreb, 1978. - Gelo B., Opa i prometna meteorologija, Zagreb, 1994. - Enciklopedija Wikipedija - Sajt W.M.O - Internet tekstovi i fotografije.

2

UVOD

1. Temperatura

T1 > T2 m1v1

2 > m2v2

2 (Kinetika enargija)

m1 = m2, :

v1 > v2

2. Gostoa Gostoa nekog tijela jeste odnos mase (g, kg, t) i odreene zapremine (cm3, dm3, m3).

V1 = V2 m1 < m2

1 = m1/V1 < 2 = m2 /V2

3. Vazduni pritisak Kretanje molekula vazduha po povrini uzrokuje pojavu vazdunog pritiska, koji deluje u svim pravcima podjednako. Vazduni pritisak zavisi od:

- kinetine aktivnosti molekul - temperature vazduha - mase molekula i - gravitacije

3

Na molekule vazduha deluje gravitacija, ipak, vazduh ne padne na povrinu zemelje, vazduni pritisak uravnoteuje silu gravitacije Vazduni pritisak: Sila, koja je posledica gravitacije sa kojom masa atmosfere deluje na jedinicu povrine jeste pritisak.

Jednaina stanja gasa Promjenljive stanja gasa se mijenjaju sa vremenom i podrujem, ali nisu ne povezane. Povezanost meu njima lako se moe opisati iz JEDNAINE STANJA GASA

TRMmVp = *

K)J/(kmol 8314* =R povrinska gasna konstanta

Izvedene konstante za: T = konst. - Boyle-Mariott p = konst. - Gay-Lussac V = kontst. - Charles

Jednaina stanja vazduha

TRp = specifina gasna konstanta za vazduh

- gostoa vazduha

.konstT

Vp=

( ) KJ/kg 287kg/kmol 29

KkmolJ/ 8314*=

===

vazduhavazduh M

RR R

Vm

=

4

Delovi pritiska Vazduh je smjea gasova:

- N2 - azot 78 % - O2 - kiseonik 21 % - Ar, CO2, O3, H2O, ... 1 %

Za smjeu gasova vredi pravilo, da je ukupni pritisak smee jednak zbiru svih pojedinanih pritisaka gasova od kojij se smjea sastoji.

Merenje vazdunog pritiska

Aneroidni barometar tj. barograf: Radi na osnovu Vidijeve doze - zatvorene posude u kojoj je vazduni pritisak neto nii. Zbog promjene atmosferskog pritiska dolazi do pomjeranja na membrani aneroidne kutijice, koja se preko sistema poluga prenose na kazaljku koja na barometarskoj skali prikazuje vazduni pritisak.

1. Pojam atmosferskog pritiska Atmosferski pritisak ili vazdni jeste pritiska koji vazduh svojom teinom vri na Zemljinu povrinu. Pritisak vazduha na odreenu horizontalnu povrinu jednak je teini mirnog vazdunog stuba iznad te povrine. P = 101325 N/m2

Ako se za posmatranu horizontalnu povrinu uzme povrina od 1cm2, onda se pritisak vaduha na takvu povrinu zove atmosferski ili vazduni pritisak. To znai da je vazduni pritisak na 1cm2 Zemljine povrine jednak teini vazdunog stuba iji je popreni presjek 1cm2, a visina od povrine Zemlje do gornje granice atmosfere.

zakon Daltonov ...ArONvazduha 22 +++= pppp

NSPF a510=

5

Normalni atmosferski pritisak jeste pritisak vazdunog stuba temperature 0C na povrinu od jednog cm2, meren na nivou mora na 450 severne geografske irine a koji uravnoteuje teinu ivinog stuba visine od 760 mm. Formula za izraunavanje pritisaka vazduha: gdje su: h - visina ivinog stuba, - specifina gustina Hg g0 - gravitaciono ubrzanje, Uvrtavanjem vrijednosti = 13595, 1(kg/m3) i go = 9,80665 (m/s2), u gornju formulu odreuje se normalni vazduni pritisak i on iznosi;

p = 0,76 x 13595,1 x 9,80665 p = 101325,0144 Pa p = 1013,25 mbar

2. Vertikalna raspodjela vazdunog pritiska Vazduni pritisak opada sa poveanjem visine. Uzrok ove pojave jeste smanjenje temperature, specifine gustoe, mase, teine a time i sile vazduha koja pritiska posmatranu povrinu. Iako su meusobno povezani njihova zavisnost nije linearna, nju opisuje barometarska visinska formula

gdje su: po - pritisak na nivou mora p - pritisak na ma kojoj visini k - koeficijent z - posmatrana visina

0ghp =

kzepp = 0

6

Dakle, sa poveanjem nadmorske visine smanjuje se gustina vazdunog stuba, pa e i njegova masa, odnosno pritisak na jedinicu povrine biti sve manji. Zbog smanjenja gustine vazduha, atmosferski pritisak neravnomjerno pada sa porastom visine, i to u poetku bre, a zatim, to je nadmorska visina vea, sve sporije, jer se skoro 50% mase vazduha iz atmosfere nalazi u prizemnom sloju tj., u donjih 5 km troposfere. Dijagram: - Opadanje vazdunog pritiska sa porastom nadmorske visine

Dijagram: - Opadanje vazdunog pritiska sa porastom nadmorske visine

Veliina koja izraava promjenu pritiska sa promjenom nadmorske visine naziva se barika stopa. Barika stopa pokazuje broj metara za koji treba poveati nadmorsku visinu da bi atmosferski pritisak pao za 1mbar (1hPa), odnosno 1mmHg. U standardnim meteorolokim uslovima barika stopa u donjem dijelu atmosfere iznosi oko; 8,5m/1mbar ili 10,5m/1mmHg.

7

3. Horizontalna raspodjela vazdunog pritiska Ako na geografsku kartu nanesemo vrijednosti pritiska izmjerene u nekom odreenom terminu, dobiemo prikaz raspodjele vazdunog pritiska na Zemljinoj povrini. Kako su meteoroloke stanice koje mjere pritisak na razliitim nadmorskim visinama, potrebno je sve vrijednosti svesti na odreeni nivo nivo mora ili nivo odreene standardne izobarske povrine. To se vri tako to se oitana vrijednost ispravi za greke: instrumenta, temperature, nadmorske visine i sile Zemljine tee. U tu svrhu koriste se hidrometeoroloke tablice broj od 58. do 61. iz Nautikih tablica ( HI-N-41, izdanje HIRM 1978.god.). Radi preglednijeg predstavljanja ispravljenih vrijednosti pritisaka koriste se izobare. Izobare su krive linije koje na geografskoj karti spajaju sva mjesta (take) sa istim atmosferskim pritiskom. Karte sa takvim linijama zovu se izobarske karte. Neke od izobara su zatvorene linije, priblino krunog ili elipsastog oblika, mada mogu biti i nepravilne krive.

Izobarska karta Evrope

8

Izobarske karte

Izobara od 1013 mbar predstavlja normalni atmosferski pritisak. Ako je vazduni pritisak iznad neke oblasti Zemljine povrine nii od normalnog, kae se, da se iznad te oblasti nalazi ciklon ili vazduna depresija. Ciklon predstavlja oblast u zatvorenim izobarama u kojoj se vazduni pritisak smanjuje prema centru, gdje je najnii.

Nizak pritisak Topao vazduh 1013.2 millibar Vazduh se kree na gore i konvergira Zimi su oblasti niskog pritiska iznad mora a leti iznad kontinenta Ciklone centri niskog pritiska U sluaju ako je iznad te oblasti vazduni pritisak vii od normalnog, iznad posmatrane oblasti vlada anticiklon. Anticiklon je oblast ograniena zatvorenim izobarama u kojoj se vazduni pritisak poveava ka centru, gdje je najvii.

9

Visoki pritisak Hladan i suvi vazduh ima pritisak iznad 1013.2 millibar Vazduh ide na dole i van datog mijesta divergira Zimi su oblasti visokog pritiska iznad kontinenta a leti iznad mora Anticiklone centri visokog pritiska

Greben je izduena oblast visokog pritiska koji se u vidu klina prua izmeu oblasti sa niim pritiscima.

Dolina je izduena oblast niskog pritiska koja se uvlai izmeu oblasti sa viim pritiscima.

Sedlo je oblast koja se nalazi izmeu dva ciklona i dva anticiklona, koji stoje jedan naspram drugog.

4. Barometarski gradijent Razlika atmosferskog pritiska izmeu dvije take na istom nivou razmaknute u smjeru njegovog najveeg pada na jedinicu udaljenosti (60 M ili 111 km, to odgovara vrijednosti 10 meridijana Zemlje kao kugle) zove se horizontalni barometarski gradijent. Iz ovoga slijedi da je barometarski gradijent sila (vektor) koja ima pravac, smjer i intenzitet. Pravac barometarskog gradijenta uvijek je normalan na izobare. Barometarski gradijent

Smjer gradijenta je od mjesta vieg atmosferskog pritiska prema mjestu nieg pritiska, a intenzitet je odreen razlikom atmosferskih pritisaka na horizontalnoj udaljenosti od 60M. to je intenzitet barometarskog gradijenta vei, to je i brzina vjetra vea, odnosno brzina vjetra je vea to su izobare gue.

10

Razlika u pritiscima izmeu dve take (gradijent pritiska) je primarni razlog za kretanje vazdunih masa u atmosferi. Vazduh struji od mesta gde je pritisak vii ka mestu gde je nii. Drugim reima vazduh se kree tako da se uspostavi stanje ravnotee izmeu oblasti nieg i oblasti vieg pritiska. Primer: Povezanost promene vazunog pritiska i vazdunih strujanja