Transcript לחץ וטמפרטורה באטמוספירה

‫לחץ וטמפרטורה‬
‫באטמוספירה‬
‫לחץ כללי ולחץ אטמוספרי‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫לחץ ‪ -‬הכח המופעל על יחידת שטח‪.‬‬
‫לחץ אטמוספרי ‪ -‬הכח שמפעיל עמוד אוויר הנמצא מעל‬
‫מקום מסוים על יחידת שטח‪.‬‬
‫לחץ האוויר קטן מלחץ עמודת מים‪ ,‬אך גובהה של‬
‫האטמוספרה רב‪ ,‬לכן לחץ האטמוספרה אינו זניח!‬
‫דרך פשוטה למדידת לחץ אטמוספרי הוא ע"י "איזון" לחץ‬
‫זה ע"י עמודת נוזל‪.‬‬
‫גובה עמוד הנוזל קובע את משקלו שיאוזן ע"י הלחץ‬
‫האטמוספרי‪.‬‬
‫ברומטר הכספית של טוריצ'לי (‪)1644‬‬
‫יחידות למדידת הלחץ‬
‫• מילימטר כספית‬
‫• מיליבר‬
‫)‪(Force‬‬
‫)‪(Area‬‬
‫‪F‬‬
‫‪A‬‬
‫=‪P‬‬
‫)‪(Pressure‬‬
‫לפי החוק השני של ניוטון‪F = mg :‬‬
‫‪ – F‬כוח [ניוטון]; ‪ – m‬מסה [ק"ג]; ‪ – g‬תאוצת הכובד [מ'‪/‬שנ'‪]2‬‬
‫‪ 10‬מ'‪/‬שנ'‪ 1 X 2‬ק"ג = ‪ 10‬ניוטון‬
‫הלחץ בגובה פני הקרקע‪:‬‬
‫‪ 10‬ניוטון‬
‫= ‪1000mb = 1 Bar‬‬
‫‪ 1‬סמ"ר‬
‫שינוי הלחץ עם הגובה באטמוספירה‬
‫בגובה נמוך‪-‬‬
‫שינוי קטן‬
‫בגובה גורר‬
‫שינוי גדול‬
‫בלחץ!‬
‫תנועת האוויר סמוך‬
‫לקרקע כתוצאה‬
‫מהפרשי הלחצים‪.‬‬
‫לחץ האוויר פועל לכל‬
‫הכיוונים במידה שווה‪,‬‬
‫לכן הלחץ האטמוספרי‬
‫שמקורו אנכי פועל גם‬
‫בכיוון האופקי‪.‬‬
‫האוויר מוזז ממקום‬
‫למקום בשל הפרשי‬
‫הלחץ!‬
‫התפלגות הלחץ במפה מטאורולוגית‬
‫ע"י איזוברים לאיבחון מערכות לחץ‬
‫• ערכו המוחלט של‬
‫הלחץ אינו חשוב‬
‫לחצים שווים‬
‫ומנוגדים‬
‫מתאפסים!‬
‫• הגודל החשוב הוא‬
‫הפרשי הלחצים =‬
‫גרדיינט הלחץ‪.‬‬
‫• תנועת האוויר‬
‫בעיקר במישור‬
‫האופקי (במקביל‬
‫לפני כדה"א) ולכן‬
‫הכוונה לגרדיינט‬
‫לחץ אופקי‪.‬‬
‫מפה איזוברית דומה למפה טופוגרפית !‬
‫השפעת הטמפרטורה של שכבת אוויר על עובייה‬
‫תנודות הלחץ‬
‫היומית והעונתית‬
‫האוויר החם‬
‫מתפשט וצפיפותו ‪/‬‬
‫ריכוזו ליחידת‬
‫נפח קטנה‪,‬‬
‫כלומר ייקטן לחצו‪.‬‬
‫בקיץ ובשעות הצהריים הלחץ האטמוספרי נמוך יותר!‬
‫חשוב לזכור!‬
‫• ‪ .1‬לחץ הוא כוח ליחידת שטח‪.‬‬
‫• ‪ .2‬הלחץ האטמוספרי נובע ממשקל האוויר‪.‬‬
‫• ‪ .3‬נהוג למדוד את הלחץ במיליבר (מ"ב)‪.‬‬
‫• ‪ .4‬הלחץ הממוצע בקרקע הוא ‪ 1013‬מ"ב‪.‬‬
‫• ‪ .5‬איזובר הינו קו שווה לחץ‪.‬‬
‫• ‪ .6‬השינויים האנכיים בלחץ גדולים הרבה יותר‬
‫מהשינויים האופקיים‪.‬‬
‫• ‪ .7‬הפרש הלחץ בין שתי נקודות נקרא גרדיינט הלחץ‪.‬‬
‫ההבדל בין טמפרטורה לחום‬
‫חום‪ :‬צורה של אנרגיה‪ ,‬יכולת לבצע עבודה‪.‬‬
‫טמפרטורה‪ :‬מדד של כמות אנרגיה בגוף מסוים‪.‬‬
‫‪100ºC‬‬
‫‪100ºC‬‬
‫‪ 30‬דקות לרתיחה‬
‫‪ 10‬דקות לרתיחה‬
‫חימום אחיד‬
‫• שינוי הטמפ' נמצא ביחס הפוך לכמות החומר‪.‬‬
‫• קצב עליית הטמפ' תלוי בתכונות החומר – חום סגולי‪.‬‬
‫‪ 3‬צורות להעברת חום‬
‫‪ .1‬קרינה – ‪Radiation‬‬
‫מעבר אנרגית החום מ‪ A-‬ל‪ B-‬נעשית ע"י‬
‫קרינת אור‪ .‬ללא מגע‪ ,‬הגוף החם מקרין‬
‫חום אל הגוף הקר ומחמם אותו‪.‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪ .2‬הולכה – ‪Conduction‬‬
‫חלק מהאנרגיה של המול' של הגוף החם‬
‫‪ A‬המתנגשות אחת בשנייה עובר למול' של‬
‫הגוף הקר ‪ B‬ברצועת הגבול שביניהן מבלי‬
‫לשנות את מיקומן ומתרחשת במוצקים‪.‬‬
‫‪ .3‬הסעה – ‪Convection‬‬
‫המולקולות החמות ב‪ A-‬עוברות בעצמן ל‪B-‬‬
‫ומעבירות איתן אנרגיה וע"י כך מעלות את הטמפ'‬
‫ב‪ .B-‬תהליך אופייני לזורמים (נוזלים וגזים)‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫האטמו' היא גז‪ ,‬ולכן עיקר העברת החום נעשה ע"י הסעה‪.‬‬
‫פרנהייט צלזיוס‬
‫שלושת הסקלות למדידת‬
‫הטמפרטורה‬
‫הטמפ' אינה נמדדת בצורה ישירה אלא‬
‫באמצעות מדידת השינוי בתכונות‬
‫הפיזיקליות של החומר בעקבות הוספת‪/‬‬
‫גריעת חום‪ ,‬למשל שינויים באורכו או‬
‫נפחו של החומר‪.‬‬
‫קלווין‬
‫שינוי הטמפ'‬
‫ליחידת גובה‪:‬‬
‫מפל הטמפרטורה‬
‫באטמוספרה‬
‫המפל אינו רציף!‬
‫• מפל חיובי – הטמפ'‬
‫יורדת כתלות בגובה‬
‫• מפל שלילי –‬
‫הטמפ' עולה כתלות‬
‫בגובה (אינברסיה)‬
‫• העדר מפל ‪-‬‬
‫איזותרמיה‬
‫חשוב לזכור!‬
‫• הטמפרטורה היא מדד לכמות האנרגיה בחומר‪.‬‬
‫• תהליך ההולכה אינו משמעותי באטמוספרה‪ ,‬כי אויר אינו‬
‫מוליך חום טוב‪.‬‬
‫• התהליך העיקרי של מעבר חום באטמוספרה הוא‬
‫ההסעה‪.‬‬
‫• ההסעה קיימת בשני כוונים‪-‬‬
‫אופקית‪ :‬אדבקציה‬
‫אנכית‪ :‬קונבקציה‬
‫התפלגות מרחבית של הטמפרטורה‬
‫הסיבות להבדלי טמפרטורה ממקום למקום על פני כדה"א‬
‫• עצמת הקרינה‬
‫• משך הקרינה‬
‫•‬
‫• זרמי אוקיינוסים‪.‬‬
‫קו הרוחב ועונת השנה‬
‫ים‪ /‬יבשה (קיבול חום‪/‬חום סגולי‪ ,‬שקיפות‪ ,‬ערבלים‪ ,‬אידוי וקירור)‪.‬‬
‫• גובה מעל פני הים‪.‬‬
‫חימום הים והיבשה ע"י קרינת השמש‬
‫קיבול חום‪,‬‬
‫שקיפות‪,‬‬
‫ערבלים‪,‬‬
‫אידוי‬
‫וקירור‪.‬‬
‫התנודה היומית והעונתית של הטמפ' ביבשה גדולה‬
‫מאשר בים והולכת וגדלה עם הריחוק מהים‪.‬‬
‫מאפייני התפלגות הטמפרטורה הגלובאלית‬
‫בינואר וביולי‬
‫•‬
‫האיזותרמות מקבילות לקווי הרוחב‬
‫•‬
‫האיזותרמות צפופות יותר בחורף מאשר בקיץ‬
‫•‬
‫בחורף הטמפרטורות הנמוכות ביותר במרכז היבשות‬
‫•‬
‫בקיץ הטמפרטורות הגבוהות ביותר במרכז היבשות‬
‫•‬
‫השינויים בטמפרטורה בין חורף לקיץ קטנים במרכז האוקיינוסים‬
‫התפלגות הטמפרטורה העולמית בינואר‬
‫התפלגות הטמפרטורה העולמית ביולי‬