| Atmosfera bosimi | |
|---|---|
| O‘lchamlik | L−1MT−2 |
| O‘lchov birliklari | |
| SI | Pa |
| SGS | din·sm-2 |
| Xususiyatlari | |
| skalyar | |
Atmosfera bosimi — atmosferaning bosimi, ya’ni atmosfera ichidagi barcha jismlarga va Yer yuzasiga ta’sir qiladigan, sirtning birlik yuzasiga unga perpendikulyar yo‘nalishda ta’sir etuvchi kuch moduliga teng bosim. Tinch va barqaror atmosferada bosim yuqoridagi havo ustuni og‘irligining shu ustun ko‘ndalang kesimi yuzasiga nisbatiga teng. Atmosfera bosimi atmosfera holatini ifodalovchi termodinamik parametrlardan biri bo‘lib, joy va vaqtga qarab o‘zgaradi. Bosim — o‘lchamligi quyidagicha ifodalanadigan L−1MT−2 bo‘lgan skalyar kattalik; u barometr bilan o‘lchanadi.
Bosimning o‘lchov birligi Xalqaro birliklar tizimida (SI) — paskal (ruscha belgisi: Па; xalqaro belgisi: Pa) hisoblanadi. Bundan tashqari, Rossiya Federatsiyasida bosimning tizimdan tashqari quyidagi birliklaridan foydalanishga ruxsat etilgan: bar, simob ustunining millimetri, suv ustunining millimetri, suv ustunining metri, kilogramm-kuch taqsim kvadrat santimetr va texnik atmosfera. Balandligi 760 mm bo‘lgan simob ustuni 0 °C haroratda hosil qiladigan bosim normal atmosfera bosimi deb ataladi (101 325 Pa).
Tarixi

Ilgari so‘ruvchi nasoslar «tabiat bo‘shliqdan qo‘rqadi» degan tushuncha asosida ishlaydi, deb hisoblangan. Biroq niderlandiyalik Isaak Bekman 1618-yilda himoya qilgan doktorlik dissertatsiyasi tezislarida shunday degan: «So‘rish orqali ko‘tarilgan suvni bo‘shliq kuchi tortmaydi, balki ustidan bosib turgan havo uni bo‘sh joyga itaradi» (Aqua suctu sublata non attrahitur vi vacui, sed ab aere incumbentein locum vacuum impellitur).
1630-yilda genuyalik fizik Baliani Galileyga maktub yozib, suvni taxminan 21 metr balandlikdagi tepalikka ko‘tarish uchun sifon yasash urinishi muvaffaqiyatsiz tugaganini ma’lum qilgan. Galileyga yozgan boshqa maktubida (24-oktabr, 1630-yil) Baliani quvur ichida suvning ko‘tarilishini havo bosimi bilan izohlagan.
1638-yilda atmosfera bosimi odamlarni hayratga solgan: Toskana gersogining Toskana hududidagi Florensiya bog‘larini favvoralar bilan bezash rejasi amalga oshmagan — suv 10,3 metrdan baland ko‘tarilmagan. Buning sababini izlash va og‘irroq modda — simob bilan Evangelista Torrichelli tomonidan o‘tkazilgan tajribalar natijasida 1643-yilda u havoning og‘irlikka ega ekanini isbotladi. V. Viviani bilan birgalikda Torrichelli atmosfera bosimini o‘lchash bo‘yicha birinchi tajribani o‘tkazdi va dastlabki simobli barometrni — ichida havo bo‘lmagan shisha naychani yaratdi. Bunday naychada simob taxminan 760 mm balandlikka ko‘tariladi.
O‘zgaruvchanligi va ob-havoga ta’siri

1-may 1890-yil
Yer yuzasida atmosfera bosimi vaqt va joyga qarab o‘zgarib turadi. Ayniqsa, ob-havoni belgilovchi atmosfera bosimining davriy bo‘lmagan o‘zgarishlari muhimdir. Ular sekin harakatlanadigan yuqori bosim sohalari (antitsiklonlar) paydo bo‘lishi, rivojlanishi va yo‘qolishi hamda nisbatan tez harakatlanuvchi ulkan girdoblar (siklonlar) bilan bog‘liq. Ularda past bosim hukmron bo‘ladi. Dengiz sathida atmosfera bosimi 641—816 mm sim. ust. oralig‘ida o‘zgarishi kuzatilgan (quyun markazida bosim kamayib, simob ustunining 560 mm qiymatiga yetishi mumkin).
Geografik xaritalarda atmosfera bosimi izobaralar — izochiziqlar, ya’ni dengiz sathiga keltirilgan bir xil yer yuzasi atmosfera bosimiga ega nuqtalarni birlashtiruvchi chiziqlar yordamida tasvirlanadi.
Atmosfera bosimi juda o‘zgaruvchan meteorologik ko‘rsatkichdir. Ta’rifidan kelib chiqib, u tegishli havo ustunining balandligi va zichligiga, shuningdek, geografik kenglik hamda dengiz sathidan balandlikka qarab o‘zgaradigan erkin tushish tezlanishiga bog‘liq.
1 Pa = 0,0075 mm sim. ust., yoki 1 mm sim. ust. = 133,3 Pa
Standart bosim
Kimyoda standart atmosfera bosimi deb 1983-yildan boshlab IUPAC tavsiyasiga ko‘ra 100 kPa ga teng bosim qabul qilingan. Atmosfera bosimi atmosfera holatining eng muhim xususiyatlaridan biridir. Tinch atmosferaning istalgan nuqtasidagi bosim yuqorida joylashgan, ko‘ndalang kesim yuzasi bir birlikka teng havo ustunining og‘irligiga teng.
Masalan, SGS tizimida 760 mm sim. ust. bosim 1,01325 bar (1013,25 mbar) yoki 101 325 Pa ga teng; bu Xalqaro birliklar tizimi (SI) birliklaridagi qiymat.
Barometrik pog‘ona
Bosim 1 gPa (gektopaskal) ga o‘zgarishi uchun ko‘tarilish yoki pasayish zarur bo‘lgan balandlik «barometrik pog‘ona» deb ataladi. Yuqori aniqlik talab etilmaydigan masalalarni yechishda, masalan, balandliklar farqi ma’lum bo‘lganda bosimni baholashda barometrik pog‘onadan foydalanish qulay. Atmosfera sezilarli vertikal tezlanishga ega emas (ya’ni kvazistatik holatda) deb hisoblasak, statikaning asosiy qonunidan barometrik pog‘ona quyidagiga tengligi kelib chiqadi:
Havo harorati 0 °C va bosim 1000 gPa bo‘lganda barometrik pog‘ona 8 m/gPa ga teng. Demak, bosim 1 gPa ga kamayishi uchun 8 metr yuqoriga ko‘tarilish kerak.
Harorat oshishi va dengiz sathidan balandlik ortishi bilan barometrik pog‘ona ham kattalashadi (xususan, harorat har bir darajaga ko‘tarilganda 0,4 % ga). Ya’ni u haroratga to‘g‘ri, bosimga esa teskari proporsionaldir. Barometrik pog‘onaga teskari kattalik — vertikal barometrik gradiyent, ya’ni 100 metr ko‘tarilish yoki tushishda bosimning o‘zgarishi. Harorat 0 °C va bosim 1000 gPa bo‘lganda u 12,5 gPa.
Balandlik bo‘yicha bosim o‘zgarishi

Balandlik ortishi bilan atmosfera bosimi kamayadi. Masalan, tog‘ kasalligi taxminan 2—3 km balandlikda boshlanadi, Everest cho‘qqisida atmosfera bosimi taxminan 1/3 qismigacha tushadi, dengiz sathidagi bosim bilan taqqoslaganda. Bosimning yetishmasligi odamlarning nihoyatda baland tog‘ massivlariga faol chiqishini cheklovchi eng muhim omildir. Chunki shamol va haroratdan farqli ravishda, bosimning vaqtincha qulayroq holatga o‘zgarishi, umuman olganda, kuzatilmaydi.
Barqaror sharoitda balandlik ortgan sari atmosfera bosimi kamayadi, chunki uni faqat yuqoridagi atmosfera qatlami hosil qiladi. Bosimning balandlikka bog‘liqligi barometrik formula orqali ifodalanadi.
Statika tenglamasi bosimning balandlikka qarab o‘zgarish qonunini ifodalaydi:
- bu yerda: — bosim;
- — erkin tushish tezlanishi;
- — havo zichligi;
- — qatlam qalinligi.
Statikaning asosiy tenglamasidan kelib chiqadiki, balandlik oshganda () bosim o‘zgarishi manfiy bo‘ladi, ya’ni bosim kamayadi. Gazning zichligi bosimiga bog‘liq bo‘lganligi sababli, statikaning asosiy tenglamasi faqat juda yupqa (cheksiz yupqa) havo qatlami uchun o‘rinli bo‘lib, unda havo zichligi deyarli o‘zgarmaydi. Amalda undan balandlikning o‘zgarishi atmosferaning taxminiy qalinligiga nisbatan yetarlicha kichik bo‘lganda foydalanish mumkin.
Dengiz sathiga keltirish
Ko‘plab meteorologik stansiyalar dengiz sathiga keltirilgan bosim ko‘rsatiladigan «sinoptik telegrammalar»ni tarqatadi (qarang: KN-01, METAR). Bu turli balandliklarda joylashgan stansiyalardagi bosimlarni o‘zaro taqqoslash, shuningdek, aviatsiya ehtiyojlari uchun qilinadi. Dengiz sathiga keltirilgan bosim sinoptik xaritalarda ham qo‘llanadi.
Bosimni dengiz sathiga keltirishda Laplasning qisqartirilgan formulasidan foydalaniladi:
Demak, balandlikdagi bosim va haroratni bilib, dengiz sathidagi bosimni topish mumkin; dengiz sathi balandligi .
Bosimni hisoblashda — dengiz sathidan balandlik, — dengiz sathidagi bosim, havo harorati esa :
- bu yerda — dengiz sathidagi bosim, Pa [Pa];
- — quruq havoning molyar massasi, M = 0,029 kg/mol;
- — erkin tushish tezlanishi, g = 9,81 m/s²;
- — universal gaz doimiysi, R = 8,31 J/mol·K;
- — havoning mutlaq harorati, K, , bunda — Selsiy bo‘yicha harorat, Selsiy darajalarida ifodalanadi (belgisi: °C);
— balandlik, m.
Kichik balandliklarda har 12 m yuqoriga ko‘tarilish atmosfera bosimini 1 mm sim. ust. ga kamaytiradi. Katta balandliklarda bu qonuniyat buziladi.
Soddaroq hisoblashlar (haroratni hisobga olmasdan) quyidagini beradi:
- bu yerda — kilometr hisobidagi balandlik.
O‘lchash va hisoblash natijalari bir-biriga to‘liq mos kelib, dengiz sathidan har bir kilometr yuqoriga ko‘tarilganda bosim avvalgi qiymatining 0,1 qismiga kamayishini ko‘rsatadi. Xuddi shu holat dengiz sathidan pastdagi chuqur shaxtalarga tushishga ham tegishli: bir kilometr pastga tushilganda bosim o‘z qiymatining 0,1 qismiga ortadi.
Gap oldingi balandlikdagi qiymatning 0,1 qismiga o‘zgarish haqida bormoqda. Demak, bir kilometr yuqoriga ko‘tarilganda bosim dengiz sathidagi bosimning 0,9 (aniqrog‘i 0,87) qismigacha kamayadi.
Yana ham qo‘polroq yaqinlashuvda bosimning ikki baravar o‘zgarishi balandlikning har besh kilometrga o‘zgarishiga mos keladi.
Internet va radio orqali aholiga tarqatiladigan ob-havo prognozlari hamda ma’lumotnomalarda dengiz sathiga keltirilmagan bosim, ya’ni hududning o‘z balandligidagi haqiqiy bosim ko‘rsatiladi.
Adabiyotlar
- Xrgian A. X. Atmosfera fizikasi. — 2-nashr. — M., 1958.
- Burgess E. Fazo chegaralariga tomon, ingliz tilidan tarjima. — M.: Chet el adabiyoti nashriyoti, 1957. — 223 bet
Havolalar
*Медиафайлы по теме Атмосферное давление на Викискладе
- Atmosfera bosimi // Brokgauz va Yefron ensiklopedik lug‘ati : 86 jildda (82 jild va 4 qo‘shimcha). — Sankt-Peterburg, 1890—1907.
- Balandlik o‘zgarganda atmosfera bosimining o‘zgarish grafigi