Ciśnienie atmosferyczne,

wiatr

Paweł Bogawski

Ciśnienie atmosferyczne

Nacisk słupa atmosfery na jednostkę
powierzchni Ziemi. Inaczej ciężar tego słupa
powietrza na jednostkę powierzchni na
wysokości h. Wyraża się między innymi w
następujących jednostkach:

mmHg – milimetry słupa rtęci

hPa - hektopaskale

Ciśnienie normalne

Ciśnieniem normalnym nazywamy wartość
ciśnienia zmierzonego:

-na poziomie morza

-na szerokości geograficznej 45

O

-w temperaturze 0

O

C

Wynosi ono 1013,2 hPa.

Powierzchnia izobaryczna

Powierzchnia izobaryczna –
powierzchnia o jednakowej
wartości ciśnienia. P.i. o
danym ciśnieniu będzie w
powietrzu ciepłym położona
wyżej niż w powietrzu
chłodnym.

Źródło: Woś A. Meteorologia dla geografów

Cyklon

Antycyklon

Zatoka niskiego
ciśnienia

Klin wysokiego
ciśnienia

Siodło baryczne

Bruzda niskiego
ciśnienia

Wał podwyższonego
ciśnienia

Miejsca przecięcia się powierzchni izobarycznych z
powierzchnią Ziemi lub poziomem morza uwidaczniają się w
postaci linii zwanych izobarami. Izobary zaznacza się na
mapach synoptycznych.

Inne pojęcia

Gradient baryczny - różnica ciśnienia (∆P) w kierunku
poziomym odniesiona do jednostki odległości liczona w
kierunku prostopadłym do izobar, od ciśnienia wyższego do
niższego. Za jednostkę przyjmuje się 100 km. Jeżeli znamy
wielkość gradientu ciśnienia możemy obliczyć przybliżoną
prędkość wiatru w danym miejscu/akwenie.

Stopień baryczny – wysokość o którą należy się pionowo
wznieść lub opuścić aby ciśnienie zmieniło się o 1 hPa. Do
wysokości 400 m n.p.m. s.b. wynosi 7,9/1 hPa.

Tendencja baryczna – zmiana ciśnienia w czasie 3 godzin od
ostatniego pomiaru

Spadek ciśnienia wraz z wysokością

Wzór Babineta

(

)

m

t

p

p

p

p

H

z

⋅

+

+

−

=

∆

α

1

2

2

1

2

1

0

H

0

– wysokość tzw. atmosfery jednorodnej (8000 m)

∆

z – różnica wysokości między punktami pomiaru

p

1

,

p

2

– wielkość ciśnienia, odpowiednio w niżej oraz wyżej

położonym punkcie pomiaru

t

m

– średnia temperatura słupa powietrza między punktami

pomiaru

α

– współczynnik rozszerzalności gazów (przyjmuje się 0,004)

Zasada działania barometru

Konieczność
uwzględnienia
poprawek:

-instrumentalnej

-na temperaturę

-na wys. n.p.m.

-na szerokość
geograficzną

Rozkład ciśnienia
atmosferycznego
na kuli
Ziemskiej.

Lipiec

Styczeń

Rozkład ciśnienia w Polsce. Źródło: IMGW.

Wiatr

Poziomy ruch powietrza uwarunkowany:

Siłą gradientu ciśnienia – wynikającą z różnicy ciśnień w
płaszczyźnie poziomej;

Siłą Coriolisa – odchylenie kierunku, ale nie prędkości.
Wartość tej siły rośnie wraz z prędkością oraz zbliżaniem się
do biegunów;

Siłą tarcia – wskutek tarcia powietrza o powierzchnię Ziemi i
ruchów turbulencyjnych następuje zmniejszenie prędkości
powietrza i zmiana kierunku. Wpływ powierzchni zanika na
wys. ok. 1000 m;

Siłą odśrodkową – przy ruchu krzywoliniowym cząstki
powietrza są pod działaniem także siły odśrodkowej –
wzrastającej proporcjonalnie do kwadratu prędkości wiatru i
jest tym większa im mniejszy promień krzywizny toru
ruchu.

Wiatr określa się podając jego kierunek oraz prędkość.
Kierunek wiatru to strona świata z której wiatr wieje. Można
podać go zarówno podając anglojęzyczny skrót stron świata
np. NW – wiatr północno-zachodni, lub podać kierunek
wiatru w stopniach (rysunek z prawej).

Częstość wiatrów z różnych
kierunków

Częstość
występowania
wiatru z
określonych
kierunków w
ciągu roku
można
przedstawić
również za
pomocą róży
wiatrów.

Reguła Buys-Ballota

W wyniku oddziaływania różnych (podanych
wcześniej) sił, wiatr w warstwie przyziemnej wieje
pod kątem około 30

O

do izobar.

Na półkuli północnej obserwator ustawiony tyłem
do kierunku wiatru ma:
-obszar niskiego ciśnienia, po lewej ręce nieco ku
przodowi,
-obszar wysokiego ciśnienia, po prawej, nieco ku
tyłowi.

Skala Beauforta

Rozkład
średnich
rocznych
prędkości
wiatru w
Polsce

Źródło: IMGW.