Atmosférický tlak

27. květen 2009 | 06.00 |

Atmosféra Země je vzdušný obal Země a má také svoji hmotnost. Podle normální hustoty vzduchu má 1 m3 vzduchu hmotnost asi 1,29 kg. Hmotnost zemské atmosféry je  přibližně 5,157 tisíců tun. Tak velká hmotnost vzduchu působí svou tíhovou silou kolmo na libovolně orientovanou plochu na Zemi a způsobuje tak tlak.Tento tlak označujeme jako atmosférický tlak a vzniká tedy tíhou svislého sloupce vzduchu sahajícího od zemského povrchu vzhůru skrz celou atmosféru.

Jednotkou tlaku je pascal (Pa) v meteorologii častěji používáme jeho násobek hektopascal (hPa = 100 Pa). Dříve se používala jednotka bar (b), respektive milibar (mb). Ve starší literatuře se jako jednotka tlaku používá milimetr rtuťového sloupce. Tlak běžně měříme pomocí barometrů a aneroidů.

Na velikost atmosférického tlaku má vliv teplota vzduchu, obsah vodní páry v atmosféře, nadmořská výška a zeměpisná šířka. Pro vzájemné porovnávání se používá tlak redukovaný na hladinu moře. Tento tlak je dohodou stanovený jako normální atmosférický tlak  s hodnotou 1013,25 hPa.

atmosféraAtmosféra však nemá všude stejnou hustotu vzduchu. Pokud stoupáme atmosférou, tak se sloupec vzduchu nad námi zmenšuje a tím klesá i tlak. Udává se, že asi 99% procent hmoty atmosféry je soustředěno do vzdálenosti 30 km od povrchu Země. V této výšce je průměrný tlak 10 až 14 hPa. Do výšky 50 km je soustředěno 99,92% vzduchové hmoty. Výše než 80 km je už jen asi jedna desetitisícina hmotnosti atmosféry. Tlak klesá až po nulovou hodnotu v místech, kde je vnější hranice atmosféry. Tam postupně přechází ovzduší ve vakuum (ve vakuu se pohybující molekula pravděpodobně nesrazí s jinou molekulou a pokud by se srazily, tak se odražená molekula neodrazí zpět do atmosféry). Přitom pokud bychom uvažovali homogenní atmosféru, tak by nám vycházela její výška pouhých 7 991 m! Pro malé rozdíly výšek ji ale za homogenní můžeme považovat.

Tlak atmosféry není na všech místech Země stejný. Tíha vzduchového sloupce sahající od hladiny, kde se tlak zjišťuje, až k horní hranici atmosféry se s přibývající nadmořskou výškou této hladiny zmenšuje. Tlak vzduchu tedy s přibývající nadmořskou výškou klesá. Změnu tlaku vzduchu připadající na 100 m výšky udává tzv. vertikální tlakový gradient. Na 100m klesá tlak o 1300 Pa. Vertikální tlakový gradient s výškou klesá, s přibývající nadmořskou výškou se toto klesání stále zpomaluje.

Všeobecně platí, že ve výšce 5500 m tlak klesne zhruba na polovinu.

Na hodnotu tlaku má vliv gravitace, rozdílnost teplot plynných vrstev, vlastnosti zemského povrchu, rotace... Tlak se může během dne i vícekrát změnit až o několik procent. Citlivější osoby to mohou pociťovat a může to mít vliv i na jejich okamžitý zdravotní stav (nevolnosti, výkyvy krevního tlaku, bolesti kloubů).

Co platí pro tlak vzduchu?
Teplejší vzduch se vždy snaží dostat do vyšších vrstev. Tím umožní, aby studenější vzduch zaujal jeho místo. Může se opět ohřívat a celý proces tak stále pokračuje. Důležitý je sluneční svit, který ohřívá zemský povrch a ten teplo odevzdává vzduchu.

Vyšší tepelnou kapacitu než pevnina má voda, proto v noci a na podzim převládají větry na pevninu. Na jaře a ve dne zase častěji fouká z pevniny. Stejné množství vzduchu má při různé teplotě a stejného tlaku i jiný objem a tedy různou hustotu.

V teplém a studeném vzduchu klesá tlak jinou rychlostí. V teplém vzduchu klesá tlak s výškou vždy o něco pomaleji než ve studeném vzduchu.

Rovnice
Dp = - r ·g · Dz
se nazývá základní rovnice statiky ovzduší.

r je hustota ovzduší,
g je tíhové zrychlení,

Dz je změna výšky od zemského povrchu
Dp výsledná změna tlaku.

Hodnoty tlaku zjištěné na různých meteorologických stanicích vždy pro srovnatelnost přepočítáváme podle tzv. barometrické formule a Babinetovy formule (upravená barometrická formule) na hodnotu odpovídající mořské hladině. Babinetova formule má tvar:

z = 16000( 1 + t /273)(( p1 - p2 )/( p1 + p2 ))

kde t je průměrná teplota mezi dolní (p1) a horní (p2) hladinou tlaku ve stupních Celsia, p1 a p2 tlaky v hektopascalech a z je rozdíl výšek v metrech.

Ze všech meteorologických prvků jsou změny tlaku v průběhu roku nejnižší. Nejvyšší tlak je zpravidla v říjnu (1 018,2 hPa, přepočteno na hladinu moře 919,9 hPa);   nejnižší v dubnu (1 013,4 hPa, přepočteno na hladinu moře 915,1 hPa).

Naměřené extrémní hodnoty tlaku vzduchu (Všechny hodnoty jsou redukovány na hladinu moře.)
Absolutní maximum na Zemi bylo zaznamenáno na Sibiři dne 31.12.1968 - 1083,8 hPa
Absolutní minimum na Zemi bylo zaznamenáno v tajfunu Tip v Tichém oceánu dne 12.10.1979 - 870,0 hPa
Absolutní maximum na území bývalého Československa bylo zaznamenáno v Hurbanově - 1055,4 hPa
Absolutní minimum v ČR bylo zaznamenáno v Hradci Králové dne 2.12.1976 - 970,1 hPa

Jednotky
tlaku

Převod na pascaly

1 Pa

1 Pa

1 bar

100 000 Pa

1 atmosféra

101 325 Pa

1 torr

133,322 Pa

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.76 (66x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře

RE: Atmosférický tlak bárta 18. 07. 2009 - 18:16
RE(2x): Atmosférický tlak fyzmatik 19. 07. 2009 - 19:49
RE: Atmosférický tlak ruzikk 23. 08. 2009 - 03:44
RE(2x): Atmosférický tlak fyzmatik 23. 08. 2009 - 21:22
RE: Atmosférický tlak elr 09. 11. 2010 - 23:22
RE: Atmosférický tlak luboš 20. 02. 2012 - 12:06
RE: Atmosférický tlak kamča 01. 04. 2012 - 13:11
RE: Atmosférický tlak james 11. 04. 2012 - 23:44
RE: Atmosférický tlak james 11. 04. 2012 - 23:52
RE: Atmosférický tlak james 12. 04. 2012 - 00:05
RE: Atmosférický tlak lilu 07. 04. 2013 - 18:58
RE(2x): Atmosférický tlak fyzmatik 11. 04. 2013 - 18:56
RE: Atmosférický tlak marie* 02. 12. 2013 - 12:56