Перейти до тексту
Укрсловник енциклопедичний словник

БАРИЧНИЙ ГРАДІЄНТ

Баричний градієнт

Баричний градієнт, або градієнт атмосферного тиску, — величина, що показує, наскільки змінюється атмосферний тиск на одиницю відстані в напрямку, перпендикулярному до ізобар, у бік зниження тиску.

Розділ: Метеорологія Оновлено ≈ 2 хв читання

Коротко

  • Горизонтальну складову традиційно рахують на 111 км (один градус меридіана) і виражають у гектопаскалях (мілібарах).
  • Що більший горизонтальний градієнт — тобто що густіше лежать ізобари на карті, — то сильніший вітер.
  • Вертикальна складова в десятки тисяч разів більша за горизонтальну; її врівноважує сила тяжіння.
  • В Україні під час сильного вітру горизонтальний градієнт зазвичай становить 2,5–3,5 гПа на 111 км.

На синоптичній карті ізобари — лінії однакового тиску — то розбігаються широко, то збиваються в щільний пучок. Там, де вони тісняться, синоптик одразу чекає сильного вітру. Кількісно цю «тісноту» описує баричний градієнт.

Визначення

Тиск у повітрі розподілений нерівномірно. Якщо рухатися від однієї ізобари до сусідньої перпендикулярно до них, тиск змінюється найшвидше. Баричний градієнт і є цією зміною тиску на одиницю відстані. Математично це похідна тиску за нормаллю до ізобаричної поверхні. Градієнт спрямований у бік зниження тиску, тому сила, з якою він діє на повітря, штовхає його від високого тиску до низького.

Горизонтальна складова

Для практики погоди найважливіша горизонтальна складова. Її традиційно обчислюють на 111,1 км — довжину одного градуса меридіана — і виражають у мілібарах, тобто гектопаскалях. Типові значення:

Ситуація Горизонтальний градієнт
Сильний вітер над Україною (найчастіше) 2,5–3,5 гПа / 111 км
Окремі випадки сильного вітру до 5 гПа / 111 км

Швидкість вітру прямо залежить від горизонтального градієнта: що він більший, то сильніший вітер. Саме тому по густоті ізобар на карті можна оцінити силу вітру ще до того, як надійдуть вимірювання.

Вертикальна складова

З висотою тиск падає значно швидше, ніж по горизонталі, тож вертикальна складова градієнта в десятки тисяч разів більша. Її розраховують на 100 м висоти. Вона не створює сильних вертикальних вітрів, бо її майже повністю врівноважує сила тяжіння — такий стан називають гідростатичною рівновагою. Зворотну величину, тобто висоту, на яку треба піднятися, щоб тиск зменшився на 1 гПа, називають баричним ступенем.

Градієнт і вітер

Сила баричного градієнта — головна причина руху повітря. Проте на рухоме повітря діє ще й сила Коріоліса, зумовлена обертанням Землі. У вільній атмосфері ці дві сили врівноважуються, і вітер дме приблизно вздовж ізобар. Біля поверхні тертя гальмує потік, тож вітер відхиляється в бік низького тиску: в антициклонах повітря розтікається назовні, а в циклонах закручується всередину.

Запитання

Як за синоптичною картою оцінити силу вітру?

Подивитися, наскільки близько одна до одної проведено ізобари. Густі ізобари означають великий баричний градієнт і сильний вітер, рідкі — слабкий. Над Україною під час сильного вітру градієнт найчастіше становить 2,5–3,5 гПа на 111 км, а зрідка сягає 5 гПа.

Чому вітер не дме прямо з області високого тиску в область низького?

Через обертання Землі на рухоме повітря діє сила Коріоліса. Далеко від поверхні вона врівноважує силу баричного градієнта, і вітер дме майже вздовж ізобар — це так званий геострофічний вітер. Біля землі тертя послаблює цю рівновагу, тому вітер перетинає ізобари під кутом у бік низького тиску.

Див. також

  • Баричний ступінь Біля рівня моря за стандартних умов дорівнює приблизно 8 м на 1 гПа.
  • Атмосферний тиск Нормальний тиск — 760 мм ртутного стовпа, або 101 325 Па (1013,25 гПа), на рівні моря на широті 45°.
  • Вітер Рушійна сила — різниця тиску; обертання Землі (сила Коріоліса) відхиляє вітер, а тертя об поверхню його гальмує.
  • Антициклон Тиск у центрі на рівні моря зазвичай 1025–1040 гПа, узимку над Азією — до 1070 гПа і вище.
  • Розділ «Метеорологія» Погода, атмосферні явища, клімат і способи їх спостереження.

Джерела

  1. Баричний градієнт — Вікіпедія (українська)
  2. Pressure-gradient force — Wikipedia (англійська)
  3. Geostrophic wind — Wikipedia (англійська)
  4. Хргиан А. Х. Физика атмосферы. — Москва, 1969.

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

Поруч у словнику