Атмосферний тиск

Коротко

• Нормальний тиск — 760 мм ртутного стовпа, або 101 325 Па (1013,25 гПа), на рівні моря на широті 45°.
• У 1643 році Еванджеліста Торрічеллі вперше виміряв тиск повітря за допомогою трубки з ртуттю.
• Тиск змінюється з погодою: у циклонах він знижений, в антициклонах — підвищений.
• Рекорди на рівні моря: 1084,8 гПа (Монголія, 2001) і 870 гПа (тайфун Тіп, 1979).

1638 року садівники герцога Тосканського не змогли підняти воду фонтанів у Флоренції вище приблизно 10 метрів. Пошук причини цієї невдачі привів до одного з найважливіших відкриттів фізики XVII століття: повітря має вагу і тисне на все довкола.

Відкриття

Ще 1618 року голландець Ісаак Бекман писав, що воду у всмоктувальному насосі піднімає не «страх порожнечі», а тиск повітря. 1630 року генуезький фізик Джованні Баттіста Бальяні в листі до Галілея висловив ту саму думку. Вирішальний дослід 1643 року провів Еванджеліста Торрічеллі: він узяв замість води значно важчу ртуть. Запаяна з одного кінця трубка, перевернута в чашку з ртуттю, щоразу залишалася заповненою приблизно на 760 мм — тиск повітря врівноважував стовп рідини. Так з’явився перший барометр.

Норма й одиниці

Нормальним атмосферним тиском вважають тиск на рівні моря на широті 45°:

Одиниця	Значення
Міліметри ртутного стовпа	760 мм рт. ст.
Паскалі	101 325 Па
Гектопаскалі (мілібари)	1013,25 гПа
Бари	1,01325 бар

У метеорології й авіації тиск переважно подають у гектопаскалях; у США, Канаді та Японії в авіаційних зведеннях — у дюймах ртутного стовпа.

Зміна з висотою

Тиск створює лише той шар атмосфери, що лежить вище, тому з висотою він падає, а в глибоких шахтах — зростає. Залежність тиску від висоти описує барометрична формула. На цьому ґрунтується барометричне нівелювання: ще у XVIII столітті висоти гір вимірювали точними барометрами. Біля Мертвого моря, найнижчого місця суходолу (близько 430 м нижче рівня моря), тиск зазвичай вищий за стандартний — близько 1065 гПа.

Погода і клімат

Найважливіші неперіодичні зміни тиску пов’язані з циклонами й антициклонами. У циклонах — величезних атмосферних вихорах, що рухаються відносно швидко, — тиск знижений. Антициклони, області підвищеного тиску, переміщуються повільніше. На картах тиск показують лініями однакових значень — ізобарами.

Біля екватора тиск знижений, у субтропіках між 30-ми і 35-ми паралелями лежить пояс високого тиску, звідки до екватора дмуть пасати. Найвищий тиск узимку спостерігається в Сибірському антициклоні.

Рекорди

• 1084,8 гПа — найвищий тиск, приведений до рівня моря: Тосонценгель, Монголія, 19 грудня 2001 року.
• 870 гПа — найнижчий тиск поза торнадо: тайфун Тіп у західній частині Тихого океану, 12 жовтня 1979 року, вимір з літака-розвідника.

Запитання

Який атмосферний тиск вважають нормальним?

Стандартне значення — 760 мм ртутного стовпа, або 1013,25 гПа. Для конкретного міста «норма» нижча, якщо воно лежить високо над морем. Тому в прогнозах погоди зазвичай подають тиск, перерахований до рівня моря, щоб дані різних станцій можна було порівнювати.

Чому в горах вода закипає раніше?

Вода кипить, коли тиск її пари зрівнюється із зовнішнім тиском. Нагорі тиск повітря менший, тому ця рівновага настає за нижчої температури, ніж 100 °C. Через це в горах страви варяться довше.

Чому всмоктувальний насос не підніме воду вище 10 метрів?

Воду в трубу «заганяє» тиск атмосфери. Його вистачає, щоб урівноважити стовп прісної води заввишки близько 10,3 м. Вище насос створює лише порожнечу, і вода не піднімається.

Див. також

• Антициклон Тиск у центрі на рівні моря зазвичай 1025–1040 гПа, узимку над Азією — до 1070 гПа і вище.
• Вітер Рушійна сила — різниця тиску; обертання Землі (сила Коріоліса) відхиляє вітер, а тертя об поверхню його гальмує.
• Гігрометр Найпростіший — волосяний гігрометр: знежирена людська волосина видовжується, коли повітря вологішає, і коротшає, коли сухішає.
• Розділ «Метеорологія» Погода, атмосферні явища, клімат і способи їх спостереження.

Джерела

1. Атмосферний тиск — Вікіпедія (українська)
2. Wikidata: Q81809

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.