Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Статыка атмасферы – раздзел метэаралогіі, які вывучае заканамернасці размеркавання ў прасторы важнейшых фізічных характарыстык паветра (ціску, шчыльнасці, тэмпературы) ва ўмовах адсутнасці руху атмасферы адносна паверхні Зямлі.
Выведзем, па якому закону змяняецца ціск з вышынёю ў нерухомай спакойнай атмасферы. Выдзелім у атмасферы вертыкальны слупок паветра вышынёю dz з папярочным сячэннем 1 м2 (рыс. 3.1). Абмяжуем гэты слупок паветра знізу плоскасцю z, а зверху – плоскасцю z+dz. На ніжняй мяжы дзейнічае сіла ціску р, а на верхняй мяжы р+dр. Розніца ціску паміж гэтымі двумя межамі адпавядае велічыні dр. Сілы ціску ўнутры вылучанага аб’ёму паветра ўраўнаважваюцца сіламі ціску вонкавага паветра. Вылучаны аб’ём паветра валодае масай і адпаведнай ёй вагой, таму на яго дзейнічае сіла цяжару, якая накіравана ўніз і роўная паскарэнню свабоднага падзення g, памножанаму на масу паветра ρdz (плошча сячэння слупка 1 м2, dz – аб’ём). Такім чынам, сіла цяжару, якая дзейнічае на вылучаны аб’ём паветра, роўная gρdz. Гэта ёсць вага паветра. Сілы цяжару і сілы ціску ўраўнаважваюцца, гэта значыць раўнадзейная гэтых сіл роўная 0.
Рыс. 3.1. Змяненне ціску (Р) з вышынёй (Z)
Сіла ціску р+dр і сіла цяжару gρdz накіраваны ўніз, гэта значыць супраць накірунку вышыні Z, таму яны бяруцца з дадатным знакам. Усе гэтыя тры сілы ўраўнаважваюцца і іх раўнадзейная роўная 0. У выніку атрымоўваем:
-(р+ dр)+р - g ρdz=0 (3.16 )
ці dp = - g ρdz (3.17)
Адсюль вынікае, што змяненні ціску з вышынёю адпавядаюць змяненням вагі пэўнага аб’ёму паветра, або сіле цяжару, якая дзейнічае на дадзеную масу паветра.
Ураўненне (3.16) носіць назву асноўнага ўраўнення статыкі атмасферы. Яно звязвае ціск паветра р, шчыльнасць ρ, паскарэнне свабоднага падзення g і вышыню z. Гэта ўраўненне паказвае змяненне атмасфернага ціску з вышынёю:
(3.18)
Велічыня -dр/dz паказвае змяненні ціску на адзінку вышыні (звычайна на 100 м). Гэта велічыня называецца вертыкальным барычным градыентам.
З ураўнення статыкі атмасферы можна зрабіць наступныя вывады:
(3.18)
дзе Q – вага слупа паветра сячэннем 1 м2 і вышынёй ад узроўня z да верхняй мяжы атмасферы za. Адсюль відаць, што р = Q.