Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеруі

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigation Jump to search

Атмосфераның өзі газ екені мәлім. Оның құрамында оттегі, азот, көмірқышқыл газы және т.б. бар. Бұл газдардан басқа атмосферада өзендер, теңіздер мен мұхиттар бетінен судың булануы кезінде түзілетін су буы болады. Оның мөлшері жыл мезгіліне, температураға, желдің бағытына байланысты өзгеріп отырады. Су буының конденсациялануы нәтижесінде атмосферада бұлт түзіледі және жауын-шашын болады, тұман пайда болады. Атмосфераның құрылымы өте күрделі.

Оның негізгі қабаттары тропосфера, стратосфера , мезосфера және термосфера деп бөлінеді (1-сурет). Газдар сығылғыш болғандықтан, Жер бетіне жақын ауа қабаттарын оның үстіңгі жағындағы ауа қабаттары басып тұрады. Соның салдарынан атмосфера Жердің бетінде неғұрлым тығыз келеді. Ал ауа қабаты Жер бетінен неғұрлым жоғарылаған сайын нашар сығылады. Сол себепті оның тығыздығы кеми береді. Мысалы, ауа шары Жер бетінен жоғары көтерілген сайын оған түсетін ауа қысымы азаяды. Өйткені, шардың үстіңгі жағындағы ауа бағанының биіктігі кемиді, сонымен бірге ауаның тығыздығы да барған сайын азая береді. Ауа қысымының биіктікке тәуелді болатыны осыдан. Бақылауларға қарағанда теңіз деңгейінде жатқан жерлерде атмосфералық қысым орта есеппен 760 мм сын. бағанына тең. Биіктігі 760 мм сынап бағанының қысымына тең, 0°С температурадағы атмосфералық қысым қалыпты атмосфералық қысым деп аталады.
Қалыпты атмосфералық қысым 760 мм сын.бағ. =101325Па= =1013 гПа=100 кПа=105 Па.
Егер біз ұшақпен жоғары көтерілсек немесе төмен шахтаға түссек, құлағымыз бітіп қалатынын сезінеміз. Бұл атмосфералық қысымның биіктік пен тереңдікке байланысты өзгеріп отыратынын көрсетеді.

Паскаль тәжірибесі[өңдеу]

Паскаль осы құбылысты зерттей отырып, Торричелли барометрін биік ғимараттың үстіне көтереді де, сынап бағанының кемігенін байқайды. Бұның бәріне қанағаттанбаған Паскаль барометрді биік таудың ұшар басына шығарып, сынап бағаны биіктігінің өзгеруін бақылайды (2-сурет). Сөйтіп, барометрді теңіз деңгейінен шамамен әрбір 120 м биіктікке көтерген сайын сынап бағаны 1 сантиметрге төмендейтіні анықталды (1-сурет). Атмосфералық қысымның тек биіктікке ғана емес, сонымен бірге ауа райына да байланысты өзгеріп отыратынын Торричелли де, Паскаль да дәлелдеп берді. Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеретінін пайдаланып, анероидтарды көбінесе көтерілу биіктігін көрсететіндей етіп градуирлейді. Сонда құрал орналасқан биіктікті көрсетеді. Мұндай анероидтарды альтиметрлер деп атайды (3-сурет). Ұшқыштар ұшу биіктігін үнемі қадағалап отыру үшін альтиметр ұшақтарға орнатылады.

Атмосфераның төменгі қабаттары[өңдеу]

Атмосфераның ең төменгі қабаты тропосфера деп аталады. Онда ауаның барлық массасының 80%-ы шоғырланған. Тропосферада бұлт, тұман түзіліп, жауын-шашын, найзағай сияқты ауа райы құбылыстары болып отырады. Өйткені, судың бәрі осы тропосфераға жинақталған. Мұнда әрбір 100 м биіктікке көтерілген сайын ауаның температурасы, орта есеппен, 0,6°С-қа төмендеп отырады. 10 км биіктікте ауаның температурасы -50°С, ал қысымы 28000 Па болады (Жер бетіндегі атмосфералық қысым шамамен 100000 Па). Ал тропосфераның ең жоғарғы шекарасында температура -70°С-қа дейін төмендейді. Тропосферадан жоғары стратосфера орналасқан. Ондағы ауаның қысымы мен тығыздығы елеусіз ғана. Ал одан жоғарғы қабаттарда атмосфера мүлдем сирек. Планетадағы тіршілік үшін атмосфераның маңызы орасан зор. Атмосфера Жер бетін қатты ысып немесе суып кетуден сақтайды. Атмосфера арқылы байланыс құралдары жұмыс істейді. Ауа райы құбылыстары да атмосферада бақыланады. Жер бетінде 5 - 6 км биіктікте ауаның жартысы, ал 10-11 км биіктікте 1/4 бөлігі ғана бар. Адам 4 - 5 километрге дейінгі биіктікте өмір сүре алады. Одан әрі көтерілгенде оттегімен тыныс алуға мүмкіндік беретін арнайы құрал колданылады. Әсіресе, ұшақтарда мұның маңызы зор. Қазіргі кездегі стратостаттар мен ұшақтар көтеріліп жүрген биіктікте адам организмін оттегімен жасанды түрде қамтамасыз ету көпшілік жағдайда мүмкін болмай қалады. Мұндай биіктіктерде адам тек сыртқы сиреген ауаны жеткілікті қысымға дейін айдап, сонымен толтырылған герметикалық жабық кабинада ғана тіршілік ете алады. Ал атмосфера мүлдем жок биіктікте зымырандардың жабық кабиналарын сығылған ауа немесе оттегі қорын ала жүріп, сол арқылы ауамен қамтамасыз етеді.[1]

Дереккөздер[өңдеу]

  1. Физика және астрономия. - Алматы: Атамұра,2007.ISBN 9965-34-634-8