Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Атмосферное давление и плотность воздуха

Содержание

Общие сведения об атмосферном давленииАтмосферным давлением (Р) называется сила, вызванная весом столба воздуха, простирающегося через всю атмосферу, действующая на единицу горизонтальной поверхности.Измерение давления проводится при помощи приборов, называемых барометрами.Атмосферное давление измеряется в паскалях и миллиметрах
Атмосферное давление и плотность воздуха Лектор: Меликов Б.М. Общие сведения  об атмосферном давленииАтмосферным давлением (Р) называется сила, вызванная весом Перевод значений единиц атмосферного давления Для перевода давления из гПа в мм Таблицы перевода давленияНа практике перевод осуществляется при помощи специальных таблиц Вариации атмосферного давленияАтмосферное давление изменчива в пространстве и во времени.Особенно большие вариации Барическая тенденцияВ метеорологии изменения давления во времени характеризуют барической тенденцией – величиной Указание давления на карте погодыНа карты погоды возле кружка метеорологической станции наносится При чтении величины атмосферного давления пользуются такими правилами:если указанное значение давления менее Пример чтения величины атмосферного давления с карты погоды:134+2193100Атмосферное давление, приведенное к уровню ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ С ВЫСОТОЙ Атмосферное давление убывает с высотой, поскольку масса HYРис. 1. Изменение давления с высотой. БАРИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ Для ориентировочной оценки изменения давления с высотой, а также для ПОНЯТИЕ О ГЕОПОТЕНЦИАЛЕРаспределение давления в атмосфере можно представить в виде бесчисленного, количества Изобарические поверхности0 км = 1000 гПа 1,5 км=850гПа3,0 км = 700 гПа ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАРИЧЕСКОГО ПОЛЯ Распределение давления на уровне моря вдоль земной поверхности Рис. 2. Формы барического рельефа Циклон - область низкого давления, очерченная на картах погоды замкнутыми изобарами, с ИНФОРМАЦИЯ О ДАВЛЕНИИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРИ МЕТЕООБЕСПЕЧЕНИИ ПОЛЕТОВДля обеспечения безопасности полетов установлены правила Рис. 3. Изменение абсолютной (Hабс) и барометрической (Hp) высоты полета на эшелоне. Значения давления, используемые в авиацииМетеообеспечении полетов в основном используют значения давления QFE, ПЛОТНОСТЬ СУХОГО И ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА Одним из основных физических параметров атмосферы, оказывающим Из формулы видно, что плотность воздуха находится в прямой зависимости от давления Влияние влажности на плотностьПлотность воздуха зависит также от его влажности. Плотность водяного Влияние влажности на плотность воздуха целесообразно учитывать при температуре воздуха выше +20°С Решение задачи по определении барической ступени на разных высотах Задача №1 Задача №2  Дано: Р=700 гПа; Задача №3  Дано: Р=500 гПа; ЛитератураБаранов А.М. и др. Авиационная метеорология. С.П. Гидрометиздат, 1992 г.Богаткин О.Г. Авиационная
Слайды презентации

Слайд 2 Общие сведения об атмосферном давлении
Атмосферным давлением (Р) называется

Общие сведения об атмосферном давленииАтмосферным давлением (Р) называется сила, вызванная весом

сила, вызванная весом столба воздуха, простирающегося через всю атмосферу,

действующая на единицу горизонтальной поверхности.

Измерение давления проводится при помощи приборов, называемых барометрами.

Атмосферное давление измеряется в паскалях и миллиметрах ртутного столба. В системе СИ (Международная система единиц) давление измеряется в паскалях (Па).

Слайд 3 Перевод значений единиц атмосферного давления
Для перевода давления

Перевод значений единиц атмосферного давления Для перевода давления из гПа в

из гПа в мм рт.ст необходимо число гектопаскалей умножить

на 3/4 (0,75).

Для перевода давления и мм рт.ст. в гПа необходимо число миллиметров умножить на 4/3 (1,333),

Слайд 4 Таблицы перевода давления
На практике перевод осуществляется при помощи

Таблицы перевода давленияНа практике перевод осуществляется при помощи специальных таблиц

специальных таблиц


Слайд 5 Вариации атмосферного давления
Атмосферное давление изменчива в пространстве и

Вариации атмосферного давленияАтмосферное давление изменчива в пространстве и во времени.Особенно большие

во времени.

Особенно большие вариации давления наблюдаются в его вертикальном

распределении.

Пределы изменения давления у земли в разных синоптических условиях и географических регионах также может быть изменчива в широких пределах. Например, давление в тропическом циклоне может быть от 877.0 гПа, а в центре Сибирского антициклона достигает 1083.0 гПа.

Обычно в однородной воздушной массе у земли атмосферное давление за сутки изменяется незначительно.

Но при определенных синоптических условиях: при приближении атмосферных фронтов и глубоких циклонов она может составлять несколько гПа за час.


Слайд 6 Барическая тенденция
В метеорологии изменения давления во времени характеризуют

Барическая тенденцияВ метеорологии изменения давления во времени характеризуют барической тенденцией –

барической тенденцией – величиной изменения давления за последние три

часа (±ppa), где
+ – повышение
– понижение
pp – величина изменения за последние три часа в гПа с десятыми долями;
а – характер изменения давления на ленте барографа.

Слайд 7 Указание давления на карте погоды
На карты погоды возле

Указание давления на карте погодыНа карты погоды возле кружка метеорологической станции

кружка метеорологической станции наносится величина атмосферного давления, приведенного к

уровню моря (РРР), и барическая тенденция (±рра) в гПа с десятыми долями следующим образом:

PPP

±ppa


Слайд 8 При чтении величины атмосферного давления пользуются такими правилами:
если

При чтении величины атмосферного давления пользуются такими правилами:если указанное значение давления

указанное значение давления менее 500 (более 500), то мысленно

впереди ставится 10(9) и последняя цифра отделяется запятой;
если указанное значение давления равняется 500, то мысленно впереди ставится цифра 9 или 10 в зависимости от общего поля давления в данном районе и последняя цифра отделяется запятой.



Слайд 9 Пример чтения величины атмосферного давления с карты погоды:


134
+21
931
00
Атмосферное

Пример чтения величины атмосферного давления с карты погоды:134+2193100Атмосферное давление, приведенное к

давление, приведенное
к уровню моря: 1013,4 гПа;
барическая тенденция: за

последние три часа давление увеличилось на 2,1 гПа, давление увеличивалось.

Атмосферное давление, приведенное
к уровню моря: 993,1гПа;
барическая тенденция: за последние три часа давление не изменилось.


Слайд 10 ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ С ВЫСОТОЙ
Атмосферное давление убывает

ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ С ВЫСОТОЙ Атмосферное давление убывает с высотой, поскольку

с высотой, поскольку масса вышележащего столба воздуха уменьшается. Для

определения общего закона изменения давления с высотой возьмем систему координат с осью Н, направленной вертикально вверх. Представим, что ш плоскости ХУ давление воздуха равно Р. Выделим элементарный объем с сечением, равным 1 см², и высотой dH (рис. 1). Давление на верхней грани объема будет равно P - dP. Величина изменения давления dP равна весу воздуха, заключенного в рассматриваемом объеме (ρdH - масса, ρgdH- вес)
dP = - ρgdH
Где: ρ – плотность воздуха;
g – ускорение силы тяжести.

Слайд 11 H
Y
Рис. 1. Изменение давления с высотой.

HYРис. 1. Изменение давления с высотой.

Слайд 12 БАРИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ
Для ориентировочной оценки изменения давления с

БАРИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ Для ориентировочной оценки изменения давления с высотой, а также

высотой, а также для приближенного расчета изменения высоты по

разности значений давления на практике пользуются барической ступенью.
Барическая ступень (h) - это высота, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на одну единицу (на 1 гПа или 1 мм рт.ст.).
Величина барической ступени используется в авиации при расчетах безопасной высоты полета в равнинной и холмистой местности. С ее помощью можно приводить (в первом приближении) давление к уровню моря по формуле:
Pприв=Pаэр+Hаэр/h
где:
Рприв - давление аэродрома, приведенное к уровню моря (мм рт.ст. или гПа);
Pаэр - давление аэродрома (мм рт.ст. или гПа);
Hаэр - высота аэродрома над уровнем моря в метрах;
h - барическая ступень.

У земной поверхности при стандартном давлении Ро = 1013,2 гПа (760 мм рт.ст) h= 11 м/мм рт.ст. или h = 8 м/гПа



Слайд 13 ПОНЯТИЕ О ГЕОПОТЕНЦИАЛЕ
Распределение давления в атмосфере можно представить

ПОНЯТИЕ О ГЕОПОТЕНЦИАЛЕРаспределение давления в атмосфере можно представить в виде бесчисленного,

в виде бесчисленного, количества поверхностей, во всех точках которых

давление одинаково. Такие поверхносл называются изобарическими (изо - равный, барос - тяжесть, давление). Они располагаются одна над другой и не параллельны уровню моря, что объясняется неравномерным распределением по горизонтали температуры и давления воздуха, а, следовательно, и различной барической ступенью. Высоты изобарических поверхностей измеряются и от уровня моря в единицах геопотенииала.

Геопотенциал представляет собой работу, которую надо совершить, чтобы поднять единицу массы от уровня моря до данной высоты. Сила тяжести Р, действующая на единицу массы, равна Р=g • 1 = g, а работа Ф, затрачиваемая на поднятие единицы массы на высоту H, равна:

Ф=gH.

Эту работу и называют потенциалом силы тяжести или геопотенциалом.

Единицей геопотенциала является геопотенциальный метр (гпм), равный работе, которую надо совершить чтобы поднять массу в 1 тонну на высоту 1 метр при ускорении силы тяжести g = 9,8 м/с2.

Слайд 14 Изобарические поверхности
0 км = 1000 гПа
1,5 км=850гПа
3,0

Изобарические поверхности0 км = 1000 гПа 1,5 км=850гПа3,0 км = 700

км = 700 гПа
5,0 км =500 гПа
7,0 км

=400 гПа

Слайд 15 ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Распределение давления на уровне

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАРИЧЕСКОГО ПОЛЯ Распределение давления на уровне моря вдоль земной

моря вдоль земной поверхности представлено на приземных картах погоды.

На эти карты наносится давление, измеренное на метеорологических станциях и приведенное к уровню моря. Точки с одинаковым давлением на картах погоды соединяются плавными линиями, которые называются изобарами. Изобары обычно проводятся через 5 гПа для значений давления, кратных 5 (995,1000, 1005 и т.д.). Поле атмосферного давления, изображенное на картах погоды с помощью изобар, называется барическим полем или барическим рельефом. Формы барического поля носят название барических систем. Основными формами барического поля (барическими системами) являются: циклопы, антициклоны, ложбины, гребни и седловины (рис. 2.).

Слайд 16 Рис. 2. Формы барического рельефа

Рис. 2. Формы барического рельефа

Слайд 17 Циклон - область низкого давления, очерченная на картах

Циклон - область низкого давления, очерченная на картах погоды замкнутыми изобарами,

погоды замкнутыми изобарами, с минимальным давлением в центре. На

картах погоды в Украине и странах СНГ обозначается буквой “Н” (низкое давление), а на международных картах - “L ” (low pressure). Давление в циклоне уменьшается от периферии к центру.
Антициклон - область высокого давления, очерченная на картах погоды замкнутыми изобарами, с максимальным давлением в центре. На картах погоды в Украине и странах СНГ обозначается буквой “В ” (высокое давление), а на международных картах - “Н” (high pressure). Давление в антициклоне уменьшается от центра к периферии.
Ложбина - узкая вытянутая полоса пониженного давления, расположенная на периферии л циклона или между двумя антициклонами. Линия, соединяющая точки с наименьшим давлением в ложбине, называется осью ложбины.
Гребень — узкая вытянутая полоса повышенного давления, расположенная а периферии антициклона или между двумя циклонами. Линия, соединяющая точки с наибольшим давлением в гребне, называется осью гребня.
Седловина - это барическая система, которая образуется между двумя циклонами и двумя антициклонами, расположенными крестообразно.

В циклоне и ложбине, как правило, наблюдаются сложные условия погоды, в антициклоне и гребне - благоприятные, а в седловине - промежуточные.

БАРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ


Слайд 18 ИНФОРМАЦИЯ О ДАВЛЕНИИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРИ МЕТЕООБЕСПЕЧЕНИИ ПОЛЕТОВ
Для обеспечения

ИНФОРМАЦИЯ О ДАВЛЕНИИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРИ МЕТЕООБЕСПЕЧЕНИИ ПОЛЕТОВДля обеспечения безопасности полетов установлены

безопасности полетов установлены правила вертикального эшелонирования воздушных судов (ВС).


Эшелон полета - это выделенная для полетов ВС относительная барометрическая высота (Нр), отсчитываемая от изобарической поверхности с давлением 760 мм рт.ст. (1013,2 гПа).
Высота полета на эшелоне выдерживается с помощью барометрического высотомера, нуль шкалы которого установлен на давлении 760 мм рт.ст. Поэтому полет на эшелоне является полетом вдоль одной и той же изобарической поверхности. Истинная же высота полета (высота над рельефом местности), а также абсолютная (высота над уровнем моря) могут значительно отличаться от барометрической. Это обусловлено тем, что над различными районами уровень с давлением 760 мм рт.ст. располагается по-разному - выше или ниже уровня моря, т.е. изобарические поверхности к параллельны уровню моря. На рис. 3 схематически показано изменение абсолютной и барометрической высоты при полете на эшелоне.

Слайд 19 Рис. 3. Изменение абсолютной (Hабс) и барометрической (Hp)

Рис. 3. Изменение абсолютной (Hабс) и барометрической (Hp) высоты полета на эшелоне.

высоты полета на эшелоне.


Слайд 20 Значения давления, используемые в авиации
Метеообеспечении полетов в основном

Значения давления, используемые в авиацииМетеообеспечении полетов в основном используют значения давления

используют значения давления QFE, QNH.

Давление QFE [Question field

elevation (Q - code)] -давление на уровне аэродрома или порога ВПП.

Давление QNH [Question normal height - sea level pressure (Q - code)] - атмосферное давление, приведенное к среднему уровню моря по условиям стандартной атмосферы.

В сводках о фактической погоде в формате кодов METAR (SPECI) указывается давление QNH с округлением в меньшую сторону до целого гектопаскаля.

Аэродромные метеорологические органы предоставляют диспетчерскому органу подхода и аэродромной диспетчерской вышке информацию о фактическом значении ONH на регулярной основе, a QFE - в соответствии с договоренностью на регулярной основе или по запросу.

Районный диспетчерский центр обеспечивается данными о фактическом давлении QNH на аэродромах и прогнозируемом минимальном давлении QNH в пределах района полетной информации.

В местных регулярных и специальных сводках указывается информация о давлении QNH и QFE в гектопаскалях, а при потребности дополнительно указывается давление QFE в миллиметрах ртутного столба.

Слайд 21 ПЛОТНОСТЬ СУХОГО И ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
Одним из основных

ПЛОТНОСТЬ СУХОГО И ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА Одним из основных физических параметров атмосферы,

физических параметров атмосферы, оказывающим влияние на летные и эксплуатационные

характеристики ВС, является плотность воздуха.
Плотность воздуха (р) - это масса воздуха в единице объема. Измеряется в г/м3 или кг/м3. Непосредственно плотность воздуха не измеряется, она определяется из уравнения состояния газов:

ρ=P/RT= P/R(273+t)

Где: P-давление воздуха;
t- температура в 0С;
R- газовая постоянная.


Слайд 22 Из формулы видно, что плотность воздуха находится в

Из формулы видно, что плотность воздуха находится в прямой зависимости от

прямой зависимости от давления и обратной - от его

температуры.
При постоянном давлении плотность воздуха зависит только от изменения температуры, поэтому при полете на эшелоне (Р = const) на лета эксплуатационные характеристики ВС влияет только температура воздуха.
С высотой плотность воздуха уменьшается, так как давление с высотой уменьшается быстрее, чем понижается температура. Так, до высоты 5 км давление уменьшается примерно в два раза, температура понижается только на 12%. Понижение температуры несколько замедляет уменьшение плотности, поэтому плотность с высотой падает медленнее, чем давление. На высоте 5 км плотность воздуха составляет 60% от плотности на уровне моря, а на высоте 10 км - около 35%.

Слайд 23 Влияние влажности на плотность
Плотность воздуха зависит также от

Влияние влажности на плотностьПлотность воздуха зависит также от его влажности. Плотность

его влажности. Плотность водяного пара при равных значениях температуры

и давления составляет 0,622 от плотности сухого воздуха. Поэтому влажный воздух легче сухого. При температуре 40°С и относительной влажности 100% влажный воздух легче сухого на 2,8%. Для вычисления плотности влажного воздуха используют виртуальную температуру (Тγ) - это такая температура, при которой плотность сухого воздуха равна плотности влажного воздуха, при том же давлении Р:
Тγ=T(1+0,378e/P)
Где: e – упругость водяного пара.

Слайд 24 Влияние влажности на плотность воздуха целесообразно учитывать при

Влияние влажности на плотность воздуха целесообразно учитывать при температуре воздуха выше

температуре воздуха выше +20°С и относительной влажности более 50%.

Уменьшение плотности воздуха из-за содержащегося в нем водяного пара при температуре +30°С равносильно повышению температуры на 5°С, а при температуре +40°С - почти на 9°С. Плотность воздуха также, и температура и давление, изменяется в пространстве и во времени. У экватора плотность воздуха в тропосфере меньше, чем в Европе. Зимой плотность воздуха больше, чем летом в Европе средняя величина плотности воздуха у земной поверхности равна 1258 г/м3, на высоте 5 км - 735 г /м3.

Слайд 25 Решение задачи по определении барической ступени на разных

Решение задачи по определении барической ступени на разных высотах Задача №1

высотах
Задача №1 Дано: Р=850 гПа;

tср=100С;
α=0,004;
Найти барический ступень h=?

Решение:



Слайд 26 Задача №2 Дано: Р=700 гПа;

Задача №2 Дано: Р=700 гПа;

tср=50С;
α =0,004.

Найти барический ступень h=?

Решение:


Слайд 27 Задача №3 Дано: Р=500 гПа;

Задача №3 Дано: Р=500 гПа;

tср=-100С;
α= 0,004.
Найти барический ступень h=?

Решение:


  • Имя файла: atmosfernoe-davlenie-i-plotnost-vozduha.pptx
  • Количество просмотров: 117
  • Количество скачиваний: 0