在地球的表面,覆盖着一层厚厚的由空气组成的大气层。在大气层中的物体,都要受到空气分子撞击产生的压力,这个压力称为大气压力。大气压力也可以这样认为,由于大气层中的物体受到大气层自身的重力,进而产生作用于物体上的压力。
由于受到地心引力的作用,距地球表面近的地方,地球吸引力大,空气分子的密集程度高,撞击到物体表面的频率高,这样产生的大气压力就大;距地球表面远的地方,地球吸引力小,空气分子的密集程度低,撞击到物体表面的频率也低,此产生的大气压力就小。因此在地球上不同高度的大气压力是不同的,位置越高大气压力越小。此外,空气的温度和湿度也会对大气压力有一定的影响。
地球
在物理学中,我们常常把纬度为45度海平面(即拔海高度为零)上的常年平均大气压力规定为1标准大气压(atm)。此标准大气压为一定值。通常情况下,1标准大气压=760毫米汞柱=1.033工程大气压=1.0133X105Pa=0.10133MPa
产生原因
大气压力是由地球引力的作用而产生的。由于地球引力,大气被“吸”向地球,因而产生了压力,靠近地面处大气压力最大。然而,气象科学上的气压,则是指在单位面积上所受大气柱的重量(大气压强),也就是说大气柱在单位面积上所施加的压力。
在物理学上,气压的单位可分为毫米和毫巴两种。一种是以水银柱高度来表示气压高低的单位,用毫米(mm)。例如气压为760毫米,就是表示当时的大气压强与760毫米高度水银柱所产生的压强相等。另一种是天气预报广播中经常听见的毫巴(mb)。它是用单位面积上所受大气柱压力大小来表示气压高低的单位。1毫巴=1000达因/平方厘米(1巴=1000毫巴)。因此,1毫巴就表示在l平方厘米面积上受到l000达因的力。那么,当气压为760毫米时,在单位面积上所受到的压力相当于1013.25毫巴。因此,人们就把这个大气压值被称为一个标准大气压。
变化规律
气压是随大气的高度而变化的。海拔越高,大气压力越小;如果两地海拔相差越悬殊,其气压差也就越大。
大气柱的重量还受空气密度的变化而产生影响,空气的密度越大,在单位体积内空气的质量越多,其所产生的大气压力也就越大。
我们都知道,大气质量越接近地面,其空气越密集,越向高空,其空气越稀薄。因此,气压随高度的变化而变化,越靠近地面的,气压越大。例如,在低层,每上升100米,气压便降低约10毫巴;在5~6公里的高空,每上升100米,气压降低约7毫巴;然而,到了9~10公里的高空时,每上升100米,气压则降低约为5毫巴。
由此可见,气压无时无刻都在变化着。在通常情况下,每天早晨气压上升,到了下午气压就会下降;每年冬季气压最高,每年夏季气压最低。但有时候,由于受于寒潮的影响,气压会很快升高。但是,冷空气一过,气压又会慢慢降低。