1. Атмосферное давление. Единицы измерения Основные физические свойства воздуха: плотность, давление и температура.
Плотность есть отношение массы вещества к его объему. Так, 1 м3 воды при температуре 4 °С имеет массу 1 т, а 1 м3 сухого воздуха при 0 °С и нормальном давлении (760 мм рт. ст.) имеет массу 1,293 кг. Следовательно, при указанных условиях плотность воды составляет 1000 кг/м3, а плотность воздуха 1,293 кг/м3. Таким образом, плотность воздуха при этих условиях примерно в 800 раз меньше плотности воды.
Плотность атмосферы быстро уменьшается с высотой. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в слое до высоты 5,5 км. На высоте 300 км плотность её уже в 4-Ю10 раз меньше, чем на уровне моря. С дальнейшим увеличением высоты разреженность газов продолжает увеличиваться и без четко выраженной верхней границы атмосфера постепенно переходит в межпланетное пространство.
Давление атмосферы – это сила, с которой давит на единицу земной поверхности столб воздуха, простирающийся от поверхности земли до верхней границы атмосферы. Атмосферное давление можно измерить по высоте ртутного столба в стеклянной трубке, у которой один конец запаян, а другой погружен в чашку со ртутью. Воздух из трубки удален. Давление атмосферы удерживает столб ртути в трубке на определенной высоте. На уровне моря высота ртутного столба в трубке в среднем составляет 760 мм. Если площадь поперечного сечения трубки равна 1 см2, то объем ртути в трубке соответственно равен 76 см3. Плотность ртути равна 13,6 г/см3. Поэтому масса ртутного столба составит примерно 76–13,6–1,0336 кг. Следовательно, атмосферное давление уравновешивает столб ртути сечением 1 см2 и массой около 1,033 кг. Это означает, что атмосферное давление на уровне моря обычно составляет около 1,033 кг/см2.
Атмосферное давление долгое время выражали в миллиметрах (мм) ртутного столба, т.е. линейной мерой измеряли силу, что было неудобно при решении многих задач. Чтобы измерять давление в единицах силы, в 1930 г. была установлена новая международная единица давления – бар (от древнегреческого барос – тяжесть), равная давлению 1 млн. дин на площадь 1 см2, что соответствует 750,1 мм рт. ст. В практике до последнего времени в качестве единицы давления использовалась 1/1000 доля бара – миллибар.
С 1980 г. в качестве международной единицы для измерения атмосферного давления принят паскаль (Па):
1 Па = 10 дин/см2=10-5 бар.
Для практических целей используют гектопаскаль (гПа):
1 гПа=100 Па.
Поскольку до сих пор шкала приборов для измерения давления, градуирована в миллиметрах или миллибарах, то надо знать их соотношение:
1 гПа=1 мбар=0,75
2. Методы измерения влажности воздуха В настоящее время для измерения влажности воздуха применяются психрометрический и сорбционный методы.
Психрометрический метод
Название этого метода произошло от греческого слова психрос (охлаждение, холод) и говорит о том, что измерение влажности воздуха основано на охлаждении одного из термометров. По этому методу работают основные приборы для определения влажности воздуха – станционный и аспирационный психрометры.
Станционный психрометр состоит из двух одинаковых психрометрических термометров. Термометр, установленный в психрометрической будке слева, называется «сухим» и показывает температуру воздуха. ............
