فشار هوا در ارتفاعات مختلف
بخش مطالب آموزشی
تاریخ پنج شنبه 21 اذر 1392

واحد فشار هوا : امروزه متداول ترين واحد مورد استعمال در مورد فشار اتمسفر ميلي بار است فشار آتمسفر در 45 درجه عرض جغرافيايي و در هواي صفر درجه و در ارتفاع سطح دريا فشار بهنجار (Normalpressure) ناميده مي‌شود و ميزان آن برابر هزار و سیزده ميلي بار (هفصد و شصد ميلي‌متر جيوه و دو بیست و نه صدم اينچ ستون جيوه) مي‌باشد فشارهاي بيشتر از اين را فشار زياد و فشار كمتر را فشار كم مي‌گويند.

تغييرات قائم فشار جو : فشار جو با افزايش ارتفاع كاهش يافته و در ارتفاع پنج هزار متري به ميزان نصف فشار سطح دريا مي‌رسد.
فشار اتمسفر به نسبت ارتفاع از سطح زمين كم مي‌شود ولي هيچ‌گونه رابطه ساده‌ايي بين تغييرات فشار و ارتفاع وجود ندارد. به طور تقريبي مي‌توان گفت كه فشار هوا در هر دویست و پنجاه و هفت متر ارتفاع به نسبت تصاعد هندسي با قدرمطلق يك‌ سي‌ام كاهش مي‌يابد. بدين ترتيب فشار جو در ارتفاع دویست و پنجاه و هفت متري بالاي زمين بيست‌ونه‌ سي‌ام فشار در سطح دريا و در ارتفاع پانصدوپنجاه متري بيست و هشت سي‌ام فشار در ارتفاع دویست وهفتاد وپنج متري است.
فشار اتمسفر با چگالي هوا ارتباط نزديك دارد به اين جهت به نسبت ازدياد ارتفاع، فشار با آهنگ سريعتري كاهش مي‌يابد از طرفي ديگر چگالي هوا ارتباط نزديكي با درجه حرارت دارد و نتيجه ارتباط فشار هوا و درجه حرارت واضح است.
فشار هوا با نيروي جاذبه زمين نيز ارتباط دارد.
پراكندگي افقي فشار هوا : عرض‌ جغرافيايي‌ـ پراكندگي درياها و خشكي‌ها و اختلاف درجه حرارت نواحي مختلف كره زمين از عواملي هستند كه در پراكندگي افقي فشار اثر مي‌گذارند.
سيستم ناوه (Trough) : سيستم ناوه منطقه‌اي كشيده و طويل از يك دستگاه جوي كم فشار است كه در امتداد خط ناوه كمترين فشار وجود دارد در اين سيستم هواي ابري و توأم بارندگي‌هاي شديد و طولاني و همراه با گرد و خاك و يا تگرگ مي‌باشد. معمولاً در سيستم‌هاي فشار كم و ناوه به علت تجمع ذرات در سطح زمين و صعود توده‌هاي هوا و در اثر عمل انبساط و سرد شدن، مقدار بخار آب موجود در هوا به حد اشباع و تراكم رسيده و تشكيل ابر و بالنتيجه تشكيل پديده‌هاي جوي از قبيل باران‌ـ برف‌ـ باران‌يخ‌زده‌ـ تگرگ و غيره مي‌دهد.

سيستم پشته (Ridge) : منطقه‌ايي طويل و كشيده از يك دستگاه جوي پرفشاري است كه در امتداد خط پشته بيشترين فشار جو وجود دارد. در اين سيستم به علت فرونشيني يعني نزول توده‌هاي هوا از سطح بالاي جو به سطح زميني هوا گرم شده و در صورتي كه ابري وجود داشته باشد تبخير گرديده و هوا صاف مي‌شود. به اين جهت است كه مناطق تحت نفوذ چنين سيستم‌هايي داراي اقليم خشك و بياباني است.

كمربدهاي فشار در جهان ( Planetary Pressure Belts) : آرامگان‌هاي استوايي‌ـ پرفشارهاي
 جنب حاره (عرض‌هاي اسب)ـ كمربند‌هاي كم‌فشار جنب قطبي‌ـ كلاهك پرفشار قطبي‌.
 فشار
نسبت متوسط درجه حرارت در ارتباط با مقدار فشار در ارتفاعات مختلف
رابطه ارتفاع از سطح دریا و مقدار فشار برحسب میلی‌متر جیوه و میلی بار
ضخامت قشر هوائى که اطراف کره‌زمين را احاطه نمودهبه کيلومترها مى‌رسد، وزن لايه‌هاى آن که روى هم انباشته شده فشار زيادى به طبقاتزيرين آن وارد مى‌سازد سه‌چهارم هوائى که اطراف کره‌زمين را دربرگرفته است بين سطحدريا تا ۱۰ کيلومترى از سطح زمين متراکم است و وزن آن به ۶/۵×۱۰ به توان ۱۵، تنمى‌رسد، بنابراين سنگين‌ترين فشار حاصله بر پائين لايه‌هاى هوا وارد مى‌گردد وسبک‌ترين فشار به بالاترين لايه‌هاى آن مى‌رسد، نتيجه اينکه هر چه از سطح زمينبالاتر رويم به نسبتى از فشار و وزن هوا کاسته خواهد شد بر روى همين اصلارتفاع‌سنج“ را براساس سنجش فشار اختراع نموده‌اند۱ولى هيچ‌گاه فشاريا وزن هواى اطراف ما ثابت نمى‌ماند
(۱) فشارسنج (بارومتر) دستگاهى است (بيشتر ساعتى‌شکل) که توسط آن مقدار فشار از سطح دريا را اندازه‌گيرى مى‌نمايند،اساس ساختمان آن لوله‌اى است شيشه‌اى و سربسته که سرباز آن در طشتک پر از جيوه قراردارد. در شرايط معمولى اگر اين آزمايش در کنار سطح دريا انجام گيرد، ارتفاع جيوه درلوله بالا رفته و ستونى برابر با ۷۶ سانتى‌متر فشار را نشان مى‌دهدو اين مبداءاندازه‌گيرى ناهموارى‌هاى سطح زمين مى‌باشد، هر قدر که از سطح دريا بالا رويم فشارهوا کمتر شده تا جائى‌که تقريباً در هر ۳۰۰ متر صعود، حدود ۵/۲ سانتى‌متر از ارتفاعجيوه در لوله پائين مى‌آيد، در ارتفاع حدود ۵۶۰۰ متر نسبت فشار هوا نسبت به سطحدريا نصف و در ارتفاع حدود ۱۶ کيلومترى به ۰۱/۱ فشار سطح دريا مى‌رسد و سرانجام درارتفاعات بالاتر فشار هوا به صفر مى‌رسد و براساس همين تغييرات است که دستگاهارتفاع‌سنج“ را ساخته‌اند زيرا در ارتفاع‌سنج به‌جاى تغييرات سانتى‌مترى فشار،اختلاف ارتفاع نشان داده مى‌شود. (تلخيص شده از دايرةالمعارف فارسي، جلد اول، صفحه۳۷۰).
بيشترين فشار هوا در کنار درياهاى آزاد وکمترين فشار هوا در مرتفع‌ترين مناطق وجود دارد در اين نواحى است که در کاهش هوا ونبودن اکسيژن کافي، تنفس مشکل شده و حالت غيرطبيعى براى انسان ايجاد مى‌گردد و بههمين خاطر است که گاه براى کوهنوردان حالت سرگيجه و تهوع به‌وجود مى‌آيد،بالاترينارتفاعى که مسکن انسان قرار گرفته است ۵۶۰۰ مترى از سطح دريا۲است ولىاز ۳۰۰۰ مترى رقت اکسيژن سبب ناراحتى مى‌گردد و پرواز از ۶۰۰۰ متر به بالا بايستىدر اطاق بسته تحت فشار مناسب باشد.
فشار از سطح دريا نسبت بهنوسانات درجه حرارت فصول مختلف ثابت نمى‌ماند، به‌همين مناسبت در اندازه‌گيرى‌هاىمتعدد، ارتفاع‌سنج که اساس آن بر سنجش فشار استوار است رقم ثابتى را در شهر معينىنشان نمى‌دهد و در هر نوبت اندازه‌گيرى در زمان‌هاى مختلف داراى مختصر اختلافى بادفعه قبلى مى‌گردد.
جداول ارتفاع از سطح دريا که براى چند شهرايران در اين نوشته‌ها آمده است به شهرهاى واحدى برمى‌خوريم که ارتفاع از سطح درياىهريک از آنها با ارتفاع دفعه قبلى فرق دارند. مثلاً شهر کرمان در جدولى ۱۷۴۹ و درجدول ديگر ۱۷۵۱ متر و يا شهر کرد در جدولى ۲۰۶۶ متر و در جدول ديگر ۲۰۷۰ متر ارتفاعبراى آنها ثبت شده است و چون اين ارقام از منابع مختلف برداشته شده است به‌خاطر حفظامانت‌دارى عيناً آنها را درج نموده است.
فشار هوا در کنار دريا در شرايط متعارفىبرابر فشار ۷۶ سانتى‌متر جيوه در حرارت صفر درجه است و اين فشار تقريباً معادل يککيلوگرم بر هر سانتى‌متر مربع محاسبه مى‌گردد.
بين ارتفاع از سطح دريا و مقدار درجه حرارت( گرما و سرما) و مقدار فشار جو رابطه‌اى طبيعى برقرار است.۳
جدول زير رابطه‌اى است طبيعى بينمقدار فشار جو، درجه حرارت و ارتفاع از سطح دريا.
نسبت متوسط درجه حرارتدر ارتباط با مقدار فشار در ارتفاعات مختلف
ميزان ارتفاع (متر(
متوسط درجه حرارت
)درجه سانتى‌گراد(
مقدار فشار جو
)ميلى‌متر جيوه(
مقدار فشار جو (ميلي بار)
صفر (سطح درياهاى آزاد(
۱۵
۷۶۰
1013
۱۰۰۰
۸
۶۷۴
900
۲۰۰۰
۲
۵۹۶
795
۳۰۰۰
۴-
۵۲۵
700
۴۰۰۰
۱۱-
۲۶۱
616
۵۰۰۰
۱۷-
۴۰۲
540
۶۰۰۰
۲۲-
۳۵۲
471
۷۰۰۰
۲۰-
۳۰۶
410
۸۰۰۰
۲۶-
۲۶۶
 
۹۰۰۰
۴۲-
۲۳۰
 
۱۰،۰۰۰
۴۸-
۱۹۸
264
چون درجه حرارت نقاط مختلف سطح زمينهيچ‌گاه ثابت نمى‌ماند بنابراين مقدار فشار جو هم به همان نسبت تغييرمى‌کند.۴
مقدار فشار جو را برحسب ”ميلىبار“ نيز اندازه‌گيرى مى‌نمايند و در اين مورد رابطه زير برقرار است:
بر اين اساس بين ارتفاع از سطح دريا، مقدار فشاربرحسب ميلى‌متر جيوه و ميلى‌بار بين چند شهر ايران رابطه زير برقرار مى‌گردد.
رابطه ارتفاع از سطحدريا و مقدار فشار برحسب ميلى‌متر جيوه و ميلى بار
نام شهر
ارتفاع از سطح دريا
مقدار فشار (ميلى‌متر جيوه)
ميلى بار
رشت
۳
۷۶۲
۱۰۱۶
اهواز
۳۰
۷۵۷
۱۰۱۰
قم
۹۴۰
۶۸۱
۹۰۸
مشهد
۹۸۵
۶۷۸
۹۰۴
تهران
۱۲۰۰
۶۶۴
۸۸۶
يزد
۱۲۳۳
۶۵۴
۸۷۲
کرمانشاه
۱۳۰۰
۶۵۰
۸۶۷
تبريز
۱۴۰۰
۶۴۳
۸۵۷
شيراز
1530
۶۳۴
۸۴۶
اصفهان
۱۵۸۰
۶۳۰
۸۴۰
زنجان
۱۶۳۰
۶۲۵
۸۳۴
کرمان
۱۷۵۱
۶۱۸
۸۲۴
شهرکرد
۲۰۷۰
۵۹۲
۷۸۹
طرز قرار گرفتن لايه‌هاى هوا و مقدار فشارآن به هر نسبتى که باشد در صورت وجود گرما عناصر تشکيل‌دهنده هوا منبسط و از هم دورو در صورت وجود سرما عناصر تشکيل‌دهنده آن منقبض و به‌هم نزديک مى‌شوند، به‌طورخلاصه تراکم و وزن حجم معينى از هوا با عامل حرارت تغيير مى‌نمايد.
هواى گرم و منبسط هميشه صعودى است چون سبکاست و هواى سرد منقبض پيوسته نزولى است چون سنگين است و با صعود هواى گرم سبک، هواىسرد و سنگين به‌سوى محل هواى گرم متصاعد جريان مى‌يابد زيرا هواى گرم داراى فشار کمو هواى سرد داراى فشار زياد مى‌باشد.
منبع و مبداء تمام بادهاى سطح زمين وجودهمين فشارها است چه حرکت هوا از طرف نقاط فشار زياد به سمت نقاط فشار کم باد راايجاد مى‌نمايد، قطبين زمين داراى فشار زياد و منطقه گرم استوائى داراى فشار کمهميشگى مى‌باشد و از نقاط فشار زياد سرد هوا به‌طرف نقاط فشار کم گرم جريان يافته وبادهاى منطقه‌اى کره‌زمين ايجاد مى‌گردد.
مناطق کوهستانى ايران داراى هواى سرد نسبىو در نتيجه داراى فشار زيادى است. مناطق جلگه‌اى و پست داراى هواى نسبى گرم‌تر و درنتيجه داراى فشار کمى است که با وضع موقعيت محل بادهاى محلى در فصول مختلف ايجادمى‌گردد مثلاً:
در تابستان مناطق کويرى ايران بسيار گرم ودر نتيجه داراى فشار کمى مى‌باشد. مناطق مرتفع و کوه‌هاى اطراف که داراى هواىنسبتاً سردتر و فشار زيادترى هستند در مجموع دو قطب مخالف را به‌وجود مى‌آورند کههميشه هواى سرد فشار زيادى به سمت نقاط گرم و فشار کم جريان مى‌يابد.
برگردان مطلب از وبلاك كوهستان آپادانا

[نویسنده : مدير سايت | بازدید : 9521 نفر]
رای شما :
-
-
بالای صفحه | تماس با ما | درباره ما | آرشیو | صفحه اصلی
کلیه حقوق این سایت محفوظ و متعلق به سایت آزاد کوه می باشد