기압

Atmospheric pressure

기압(기압계 뒤에 기압)이라고도 알려진 대기압은 지구 대기 내압력이다.표준 대기(기호: atm)는 101,325Pa(1,013.25hPa)로 정의되는 압력 단위로, 이는 1013.25밀리바르(현재 사용되지 [1]않는 단위), 760mm Hg, 29.9212인치 [2]Hg 또는 14.696psi에 해당합니다.atm 단위는 지구의 평균 해수면 대기압과 거의 같다. 즉, 해수면에서의 지구의 대기압은 약 1 atm이다.

대부분의 경우 대기압은 측정 지점 위의 공기의 무게에 의해 발생하는 정수압에 근접합니다.고도가 높아짐에 따라 대기압이 낮아지기 때문에 고도가 높아짐에 따라 대기압이 낮아집니다.대기는 지구의 반지름에 비해 얇기 때문에(특히 낮은 고도에서 밀도가 높은 대기층), 고도의 함수로써 지구의 중력 가속도는 일정하게 추정될 수 있으며 이 추락에 거의 기여하지 않습니다.압력은 단위 면적당 힘을 측정하며 SI 단위 패스칼1평방미터당 1뉴턴, 1N/m입니다2.평균적으로, 평균(평균) 해수면에서 지구 대기 꼭대기까지 측정한 단면적이 1평방 센티미터(cm2)인 공기 기둥은 약 1.03 킬로그램의 질량을 가지며 약 10.1 뉴톤의 힘 또는 "무게"를 가하여 10.1 N/cm22 또는 101 kN/mpa (kascopals)의 압력을 발생시킨다.단면적이 1인치인2 공기 기둥의 무게는 약 14.7lb이며f, 그 결과 압력이 14.7lbf/in가 된다2.

메커니즘

대기압은 지표면 위의 대기 가스에 대한 행성의 중력에 의해 발생하며 행성의 질량, 표면의 반지름, 가스의 양과 구성, 그리고 대기 [3][4]중의 수직 분포의 함수이다.그것은 행성 회전과 풍속, 온도에 의한 밀도 변화, [5]조성의 변화와 같은 국지적인 영향에 의해 수정된다.

평균 해수면 압력

대기압을 mbar 또는 hPa 단위로 표시한 지도
6월, 7월, 8월(위)과 12월, 1월, 2월(아래)의 15년 평균 해수면 압력.ERA-15 재분석
Kollsman형 기압계 항공기 고도계

평균 해수면 압력(MSLP)은 평균 해수면에서의 대기압(PMSL)이다.이것은 보통 라디오, 텔레비전, 신문이나 인터넷에서 일기예보에 주어지는 기압이다.가정 내 기압계가 현지 기상 통보와 일치하도록 설정되면 실제 현지 기압이 아닌 해수면에 따라 조정된 압력을 표시합니다.

항공의 고도계 설정은 대기압 조정입니다.

평균 해수면 기압은 1013이다.25hPa(29.921inHg, 760.00mmHg)항공 기상 보고(METAR)에서 QNH는 수은 인치(소수점 2자리까지)로 보고되는 미국, 캐나다콜롬비아를 제외하고 전 세계에 헥토파스칼 또는 밀리바(1헥토파스칼 = 1밀리바)로 전염된다.미국과 캐나다는 또한 국제적으로 전송되는 코드 부분이 아닌 비고 부분에 다른 방법으로 해수면에 맞춰 조정되는 해수면 압력 SLP를 헥토파스칼 [6]또는 밀리바르 단위로 보고한다.그러나 캐나다의 공공 기상 보고에서는 해수면 압력이 킬로파스칼 [7]단위로 보고된다.

미국 기상 코드 비고에서는 세 자리 숫자가 모두 전송된다. 소수점과 최상위 자리 하나 또는 두 자리는 생략된다. 1013.2 hPa(14.695 psi)는 132로 전송된다. 1000 hPa(100 kPa)는 000으로 전송된다. 998.7 hPa는 987로 전송된다.지구상에서 가장 높은 해수면 기압은 시베리아에서 발생하며 시베리아 고기압은 종종 1050hPa(15.2psi; 31inHg) 이상의 해수면 기압에 이르며, 최고기압은 1085hPa(15.74psi; 32.0inHg)에 육박한다.가장 낮은 해수면 압력은 열대 저기압과 토네이도의 중심에서 발견되며, 최저치는 870hPa(12.6psi; 26inHg)이다.

표면 압력

표면 압력은 지구 표면(지하철해양)에 있는 대기압이다.그것은 그 위치의 공기량에 정비례합니다.

수치적인 이유로 일반 순환 모델(GCM)과 같은 대기 모델은 일반적으로 표면 압력의 비차원 로그를 예측한다.

지구 표면 압력의 평균값은 [8]985hPa이다.이는 평균 해수면 압력과는 대조적이며, 해수면 위 또는 아래 위치에 대한 해수면 압력의 추정을 수반한다.국제표준대기(ISA)의 평균 해수면(MSL) 압력은 1013이다.25hPa 또는 1기압(atm) 또는 29.92인치 수은.

압력(p), 질량(m), 중력(g)에 의한 가속도는 P = F/A = (m*g)/A로 관계가 있으며, 여기서 A는 표면적이다.따라서 대기압은 해당 위치 위의 대기질량 단위 면적당 중량에 비례한다.

고도 변화

스네펠스요쿨(아이슬란드) 상공의 매우 국지적인 폭풍으로 지형적인 상승에 의해 산에 구름이 형성되었습니다.
15°C 및 0% 상대 습도로 계산한 고도에 따른 대기압 변화.
이 페트병은 약 4,300m(14,000ft)의 고도에서 밀봉되어 있으며, 해수면 쪽으로 내려오면서 2,700m(9,000ft)와 300m(1,000ft)의 대기압 상승으로 인해 부서졌습니다.

지구의 압력은 지표면의 고도에 따라 달라서, 산의 공기 압력은 보통 해수면의 공기 압력보다 낮습니다.압력은 지구 표면에서 중간권 꼭대기까지 부드럽게 변화한다.기압은 날씨에 따라 변하지만, NASA는 일년 내내 지구의 모든 부분에 대한 평균적인 조건을 가지고 있다.고도가 높아지면 기압도 낮아진다.주어진 [9]고도에서 대기압을 계산할 수 있다.온도와 습도 또한 대기압에 영향을 미친다.압력은 온도에 비례하고 습도에 반비례합니다.정확한 수치를 계산하려면 이 두 가지를 모두 알아야 합니다.그래프오른쪽은 15°C의 온도와 0%의 상대 습도로 개발되었다.

해수면 위의 낮은 고도에서 압력은 100m마다 약 1.2kPa(12hPa) 감소한다.대류권 내 고도가 높을 경우, 다음 식(기압 공식)은 대기압 p를 고도 h에 : - L h 0 ) R p 0 ( - h pT 0 ) M 0 - 0- p p ⁡ p⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p ⁡ p 。

. 이 방정식의 값은 다음과 같습니다.

파라미터 묘사 가치
h 지표면 위의 높이
p0 해수면 기준 기압 101325Pa
L 온도감소율, 건조공기의 경우 = g/cp ~ 0.00976 K/m
cp 정압 비열 1004.68506 J/(kg·K)
T0 해수면 기준 온도 288.16K
g 지표 중력 가속도 9.80665 m/s2
M 건조 공기의 몰 질량 0.028968 kg/kg
R0 범용 가스 상수 8.314462618 J/(mol·K)

국소 변동

2005년 10월 19일 허리케인 윌마, 태풍의 눈에 882hPa(12.79psi)

대기압은 지구에서 매우 다양하며, 이러한 변화는 날씨와 기후연구하는데 중요하다.기압 변화가 날씨에 미치는 영향은 압력 시스템을 참조하십시오.

대기압은 지구 대기 조수에 의해 발생하는 일주 또는 반일(하루 2회) 주기를 나타낸다.이 영향은 열대지대에서 가장 강하며, 진폭이 몇 헥토파스칼이며 극지방에서는 거의 0이다.이러한 변화에는 일주기(24시간) 사이클과 반주기(12시간) 사이클이라는 두 개의 겹치는 사이클이 있다.

기록.

2001년 [10]12월 19일 몽골 토손첸겔에서 측정된 지구에서 기록된 최고 해수면 조정 기압(이상 750m)은 1,084.8hPa(32.03inHg)였다.지금까지 기록된 최고 해수면 기압 조정(750m 이하)은 1968년 12월 31일 러시아 예벤크 자치 오크루그에 있는 아가타(66°53' N, 93°28' E, 고도: 261m, 856ft)에서 1083.8hPa(32.00hg)[11]였다.이러한 구별은 높은 [10]고도에서 해수면 감소와 관련된 문제 있는 가정(표준 감률 가정)에 기인한다.

해수면 아래 430m(1,410ft)에 있는 지구상에서 가장 낮은 곳인 사해의 전형적인 대기압은 1065hPa이다.[12]해저 표면 압력 기록은 1961년 [13]2월 21일 1081.8hPa(31.95inHg)로 수립되었다.

지금까지 측정된 최저 비토네딕 대기압은 서태평양의 태풍 이 발생한 1979년 10월 12일에 설정된 870hPa(0.858atm; 25.69inHg)였다.이 측정치는 정찰기에서 [14]관측한 기구에 근거했다.

수심에 따른 측정

하나의 대기(101.325kPa 또는 14.7psi)도 약 10.3m(33.8ft)의 담수 기둥의 무게에 의해 발생하는 압력이다.따라서 수중 10.3m 잠수부는 약 2기압(공기 1atm + 물 1atm)을 경험한다.반대로, 10.3m는 표준 대기 조건에서 흡인을 사용하여 물을 올릴 수 있는 최대 높이이다.

천연가스 라인과 같은 저압은 일반적으로 W.C.(물기둥) 게이지 또는 W.C.(물기둥) 게이지로 표기되는 수인치 단위로 지정되기도 한다.미국의 일반적인 가정용 기기는 최대 1/2psi의 정격으로 약 14 중량(3487Pa 또는 34.9밀리바)입니다.밀리미터, 센티미터 또는 미터기를 기반으로 한 다양한 명칭과 표기법을 사용하는 유사한 미터법 단위는 현재 덜 일반적으로 사용되고 있다.

액체의 비등점

순수한 은 지구의 표준 대기압에서 100°C(212°F)에서 비등합니다.비등점은 증기 압력[15]액체 주변의 대기압과 동일한 온도입니다.이 때문에 액체의 비등점은 압력이 낮을 때는 낮아지고 압력이 높을 때는 높아진다.따라서 높은 고도에서 요리하려면 조리법을 조정하거나[16] 압력을 가해야 합니다.대략적인 고도 근사치는 물이 끓는 온도를 측정함으로써 얻을 수 있다; 19세기 중반에는 [17]탐험가들이 이 방법을 사용했다.반대로 증류 등 저온에서 액체를 증발시키고 싶은 경우에는 회전식 증발기와 같이 진공펌프를 사용하여 대기압을 낮출 수 있다.

측정 및 지도

대기압이 고도에 따라 직접 달라진다는 지식에 대한 중요한 적용은 신뢰할 수 있는 압력 측정 장치의 가용성 덕분에 언덕과 산의 높이를 결정하는 것이었다.1774년, 매스켈린은 스코틀랜드의 쉬할리온 산에서 뉴턴의 중력 이론을 확인하고 있었고, 그는 산의 측면의 고도를 정확하게 측정할 필요가 있었다.윌리엄 로이는 기압을 이용해 매스켈린의 키를 1미터 이내로 측정했다는 것을 확인할 수 있었다.이 방법은 측량 작업과 지도 제작에 [18]유용하게 쓰이게 되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 대기 밀도 – 지구 대기의 단위 부피당 질량
  • 지구의 대기 – 지구를 둘러싼 가스층
  • 기압식 – 기압이 고도에 따라 어떻게 변화하는지를 모델링하는 데 사용되는 공식
  • 바로트라우마 – 압력에 의한 부상 – 신체 내부 또는 옆의 공기와 주변 가스 또는 액체 사이의 압력 차이로 인한 신체 조직의 물리적 손상.
  • 기내 가압 – 항공기 내부 공기 압력을 유지하는 프로세스
  • 캐비테이션 – 액체에 형성된 저압 공동
  • 고도가 사람에게 미치는 영향 – 과학적 현상
  • 고기압 영역 – 기상학에서 고기압
  • 국제 표준 대기 – 중위도에서 고도에 따른 대기의 주요 열역학 변수(압력, 밀도, 온도 등)의 전형적인 변동에 대한 표.
  • 저기압 영역 – 기상학에서 사이클론
  • 기상 – 기상예보에 초점을 맞춘 대기분야 간 과학적 연구
  • NRLMSISE-00
  • 플레넘 챔버 – 압력이 가해진 오일이 들어 있는 챔버
  • 압력 – 면적에 분산된 힘
  • 압력 측정 – 표면에 유체가 가하는 힘의 해석
  • 표준 대기(단위) – 101325Pa로 정의된 압력 단위
  • 아열대 능선
  • 무너지는 캔 – 알루미늄 캔이 주변의 기압에 의해 찌그러집니다.

레퍼런스

  1. ^ "Statement (2001)". BIPM. Retrieved 2022-03-19.
  2. ^ 국제 민간 항공 기구ICAO 표준 대기 매뉴얼, Doc 7488-CD, 제3판, 1993년.ISBN 92-9194-004-6.
  3. ^ "atmospheric pressure (encyclopedic entry)". National Geographic. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
  4. ^ "Q & A: Pressure – Gravity Matters?". Department of Physics. University of Illinois Urbana-Champaign. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
  5. ^ Jacob, Daniel J. (1999). Introduction to Atmospheric Chemistry. Princeton University Press. ISBN 9780691001852. Archived from the original on 2021-10-01. Retrieved 2020-10-15.
  6. ^ Wayback Machine Nav Canada에서 보관된 2019-05-25 CYVR샘플 METAR
  7. ^ Montreal Current Weather, CBC Montreal, Canada, archived from the original on 2014-03-30, retrieved 2014-03-30
  8. ^ Jacob, Daniel J. 대기 화학 입문 2020-07-25 Wayback Machine에 보관.Princeton University Press, 1999.
  9. ^ 기압대한 고도와 관련된 빠른 도출. 포틀랜드 주 항공우주 협회에 의해 웨이백 머신에서 보관된 2011-09-28, 2004, 05032011에 액세스
  10. ^ a b World: Highest Sea Level Air Pressure Above 750 m, Wmo.asu.edu, 2001-12-19, archived from the original on 2012-10-17, retrieved 2013-04-15
  11. ^ World: Highest Sea Level Air Pressure Below 750 m, Wmo.asu.edu, 1968-12-31, archived from the original on 2013-05-14, retrieved 2013-04-15
  12. ^ Kramer, MR; Springer C; Berkman N; Glazer M; Bublil M; Bar-Yishay E; Godfrey S (March 1998). "Rehabilitation of hypoxemic patients with COPD at low altitude at the Dead Sea, the lowest place on earth" (PDF). Chest. 113 (3): 571–575. doi:10.1378/chest.113.3.571. PMID 9515826. Archived from the original (PDF) on 2013-10-29.
  13. ^ Court, Arnold (1969). "Improbable Pressure Extreme: 1070 Mb". Bulletin of the American Meteorological Society. 50 (4): 248–50. JSTOR 26252600.
  14. ^ Chris Landsea (2010-04-21). "Subject: E1), Which is the most intense tropical cyclone on record?". Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. Archived from the original on 6 December 2010. Retrieved 2010-11-23.
  15. ^ Vapour Pressure, Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, archived from the original on 2017-09-14, retrieved 2012-10-17
  16. ^ High Altitude Cooking, Crisco.com, 2010-09-30, archived from the original on 2012-09-07, retrieved 2012-10-17
  17. ^ Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). "On the barometric formula". American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. Bibcode:1997AmJPh..65..404B. doi:10.1119/1.18555.
  18. ^ Hewitt, Rachel, Map of a Nation 무기조사 전기 ISBN 1-84708-098-7

외부 링크

실험