Как поступить
в Онлайн-школу №1 и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Атмосферное давление. Ветер

Атмосфера. Климат

Атмосферное давление. Ветер

План урока

  • Что давит в атмосферном давлении, и как его измеряют
  • От чего зависит атмосферное давление, и что зависит от него
  • Почему дует ветер: потому что деревья качаются?
  • Какая польза от ветра и чем он опасен?

Вступление

«Ветер, ветер! ты могуч,
Ты гоняешь стаи туч,
Ты волнуешь сине море,
Всюду веешь на просторе».

 

<strong>Рис. 1. Ветер, каким его изобразил художник</strong> Рис. 1. Ветер, каким его изобразил художник

Если помните, так обращался к стихии ветра царевич Елисей в поисках своей любимой в «Сказке о мертвой царевне и о семи богатырях» Александра Сергеевича Пушкина (рис. 1). 

 

Ветер-то ему и помог найти пропавшую  невесту. О том, почему дует ветер, люди стали задумываться очень давно, даже до того, как научились силу ветра использовать. В Древней Греции почитали суровый северный ветер Борей, ласковый и нежный западный Зефир (популярный десерт в честь этого ветра и назвали), сухой восточный Евр и пыльный южный Нот.  

 

Повелителем ветров считается бог Эол. Он вручил мореплавателю Одиссею завязанный мешок, куда он упрятал могучие ветры, и оставил свободным только Зефира, чтобы он проводил корабль. Однако спутники Одиссея развязали мешок и ветры оказались на свободе, что стало причиной страшной бури.

<strong>Рис. 2. Один на Слейпнире</strong> Рис. 2. Один на Слейпнире

В мифах многих народов ветер считался дыханием богов, вечным и всесильным. У древних шумеров было божество Энлиль, что означает «Владыка-ветер», шумеры верили, что ветер сотворил этот мир из хаоса. У скандинавов Один или Вотан, верховный бог, считался повелителем бурь и ветров. Да и сам он был сыном Бури. Одина носил по воздуху восьминогий конь Слейпнир (рис. 2).  

 

В Китае верили, что ураганы были вызваны свирепыми королями драконами, которые жили под водой во дворцах из хрусталя. Ураганы случались, когда драконы  прорывались через поверхность воды и взлетали, хлопая крыльями.  

<strong>Рис. 3. Роза ветров</strong> Рис. 3. Роза ветров

Ветер почитали, ему поклонялись и приносили жертвы. Моряки перед  выходом в море сыпали в воду зерно и лили вино. 

 

Ветер был участником сказок и  легенд, причиной бед и главным  участником морских путешествий.  Ведь именно он надувал паруса. Ветры изображались на старинных  картах. И даже стороны горизонта  на них рисовали не просто так, а  как розу ветров (рис. 3). Мы тоже относимся к ветру с уважением. И объясним, почему же  рождается ветер и как люди используют его силу.  


Цели урока

Сегодня вы узнаете: 

 

  • о том, какой силой обладает воздух;
  • как можно измерить давление воздуха;
  • как рождается ветер, и от чего зависят его сила, скорость и направление;
  • как люди использовали силу ветра раньше и делают это сейчас.

После изучения темы вы будете уметь: 

 

  • измерять атмосферное давление и предсказывать погоду с помощью наблюдений за изменением давления;
  • определять причины возникновения ветра, его  направление и силу;
  • объяснять возможности использования ветра и опасности, связанные с ветром огромной силы;
  • строить розы ветров.

Разминка

  • Как называется воздушная оболочка Земли?
  • Из каких газов она состоит?
  • Почему деревья на улице качаются, а в море  поднимаются волны?
  • Как называют полное отсутствие ветра?
  • Могла ли Элли из сказки «Волшебник Изумрудного города» на самом деле совершить путешествие по  воздуху в своем домике?

Что давит в атмосферном давлении и как его измеряют


Атмосферное давление – сила, с которой атмосфера давит на земную поверхность и все объекты, которые на ней находятся.


<strong>Рис. 4. Атмосферное давление</strong> Рис. 4. Атмосферное давление

Воздух, смесь газов атмосферы, обладает весом и большой силой: 1 м³ воздуха весит на уровне моря около 1 кг 300 г. На каждого человека, на любое живое существо или предмет на поверхности Земли давит огромный столб воздуха: на каждый см² поверхности тела, как гиря весом в 1 кг  33 г (рис. 4). Мы это давление не ощущаем, наше внутреннее давление уравновешивает внешнее. Но стоит нам подняться в горы, как мы начинаем чувствовать себя не очень  хорошо, ведь столб воздуха становится меньше и нам не хватает привычного воздействия давления. Перед переменой погоды давление меняется, это ощущают пожилые и метеочувствительные люди. А еще мы чувствуем изменение давления, если летим на самолете или спускаемся в глубокие шахты. Атмосферное давление играет огромную роль в нашей жизни. Мы даже воду пьем с его помощью. 

<strong>Рис. 5. Эванджелиста Торричелли с ртутным барометром</strong> Рис. 5. Эванджелиста Торричелли с ртутным барометром

С атмосферным давлением люди столкнулись, когда стали использовать насосы для воды и создавать фонтаны. Герцог Тосканский не смог украсить сады Флоренции высокими фонтанами и обратился к ученому Эванджелиста Торричелли (1608 – 1648). Совместно с Винченцо Вивиани в 1644 году Торричелли создал ртутный барометр (рис. 5).


Барометр – прибор для измерения атмосферного давления (от греческого «барос» – тяжесть и «метрос» – измерение). 


<strong>Рис. 6. Ртутный барометр</strong> Рис. 6. Ртутный барометр

Существуют барометры двух видов: жидкостные (ртутные) и безжидкостные (анероиды). В ртутном барометре запаянная сверху стеклянная трубка с ртутью опускается открытым концом в чашу с ртутью. Изменение атмосферного давления заставляет ртутный столб подниматься и опускаться (рис. 6). Поэтому давление до сих пор указывают в миллиметрах ртутного столба: мм рт. ст.   

<strong>Рис. 7. Барометр-анероид</strong> Рис. 7. Барометр-анероид

Иногда давление измеряют в гектопаскалях (гПа). В нашей стране не получилось заменить единицы измерения давления на гектопаскали, поэтому ртутного  столба уже нет, а единицы измерения у нас старые, привычные. Основной частью барометра анероида является металлическая коробочка, из которой откачали воздух. Она очень чувствительна к изменениям атмосферного давления. При уменьшении давления коробочка расширяется, при увеличении – сжимается. Изменения коробочки передаются стрелке, которая показывает на шкале атмосферное давление (рис. 7). 


Как вы думаете, каким барометром пользоваться проще? 


Существует прибор барограф, который измеряет и записывает на бумажной ленте величину атмосферного давления.  

 

Нормальным на параллели 45° на уровне моря при температуре 0 °С считается давление, которое составляет 760 мм рт. ст. (1013 гПа). Если давление меньше 760 мм рт. ст. , его считают пониженным, если больше – повышенным. 

 

От чего зависит атмосферное давление, и что зависит от него  

 

Атмосферное давление зависит от температуры воздуха. Чем  она выше, тем ниже давление (воздух нагревается,  расширяется и меньше давит на поверхность Земли), чем  ниже температура воздуха, тем выше давление. При понижении температуры на 1°С атмосферное давление повышается на 0,28 мм рт. ст. Получается, что давлением «руководит» Солнце.  


Упражнение 1

 

Если самая низкая температура воздуха отмечается ночью, а самая высокая днем, самая высокая бывает летом, а самая низкая – зимой, когда давление будет самым высоким в течение суток и в течение года? 


С высотой атмосферное давление понижается на 1 мм рт. ст. на  каждые 10,5 м, ведь столб воздуха становится меньше. 


Упражнение 2  

 

Определите высоту горы, если атмосферное давление у ее подножия составляло 770 мм рт. ст., а на вершине  – 740 мм рт.ст. 


<strong>Рис. 8. Альпинист на пути к Эвересту</strong> Рис. 8. Альпинист на пути к Эвересту

В высоких горах атмосферное давление очень низкое. На  вершине Эвереста оно составляет 248 мм рт. ст., это очень мало для человека. Поэтому в горах (в любых, имеющих высоту более 3000 м) у человека может развиться горная болезнь – слабость, тошнота, головная боль, потеря сознания. При таком давлении и низком количестве кислорода в воздухе человек не получает достаточное количество кислорода и может погибнуть. Альпинисты совершают восхождения с кислородными аппаратами (рис. 8). За всю историю восхождений на Эверест до вершины дошли примерно 7,5 тысяч человек, и только 300 из них шли без кислородных  баллонов. 

Атмосферное давление может повышаться или понижаться при изменении погоды. Если, как говорили раньше, «барометр падает», давление понижается, стоит ждать непогоды. Если  повышается – к ясной погоде. С атмосферным давлением  связано образование гигантских воздушных вихрей – циклонов и антициклонов, которые создают пасмурную и дождливую или ясную, солнечную, морозную зимой и жаркую летом погоду.  

<strong>Рис. 9. Изобары</strong> Рис. 9. Изобары

Мы можем увидеть это на синоптической карте, а циклоны можно сфотографировать со спутника, они видны по «виткам» облаков. На синоптической карте есть изобары – линии, соединяющие точки с одинаковым атмосферным давлением (рис. 9). 

<strong>Рис. 10. Пояса высокого и низкого давления на Земле</strong> Рис. 10. Пояса высокого и низкого давления на Земле

Из-за различной степени нагревания воздуха у земной поверхности на Земле создаются пояса высокого и низкого давления (рис. 10). На экваторе  прогретый воздух поднимается вверх, меньше давит на поверхность и там образуется пояс низкого давления. Теплый воздух на большой высоте «растекается» к тропикам, охлаждается и опускается вниз. В тропических широтах формируются пояса высокого давления. В умеренных широтах возникают пояса низкого давления. В полярных областях из-за постоянно низких температур образуются пояса высокого давления. 

 

Почему дует ветер: потому что деревья качаются?  

 

Воздух постоянно перемещается. Даже если нам кажется, что ветра нет, он может быть не высоте в несколько десятков метров. Чем выше, тем сильнее ветер. Это большая проблема для строителей и жителей небоскребов. 


Ветер – горизонтальное перемещение воздуха из области высокого давления в область низкого давления.


Чем больше разница в давлении, тем сильнее ветер.  


Упражнение 3  

 

Ветер дует из пункта А в пункт Б. В каком случае ветер будет сильнее? 

 

1) А: 768 мм рт. ст. Б: 760 мм рт. ст. 

2) А: 776 мм рт. ст. Б: 753 мм рт. ст. 


Ветер называют по названию той стороны горизонта, откуда он дует: если с запада, значит, западный.  


<strong>Рис. 11. Мэри Поппинс</strong> Рис. 11. Мэри Поппинс

Упражнение 4  

 

С каким ветром прилетела на зонтике волшебная няня Мэри Поппинс, если она появилась с востока (рис. 11)? 


<strong>Рис. 12. Старый Тоомас</strong> Рис. 12. Старый Тоомас

Направление ветра определяют с помощью флюгера (от нидерландского  «флюгге» - крыло). Сегодня это  элемент украшения. Одним из самых известных является Старый Тоомас, который  находится на шпиле здания  Ратуши в Таллине (рис. 12). Это символ города и его защитник. В 1996 году его отреставрировали. 

<strong>Рис. 13. Анемометр</strong> Рис. 13. Анемометр

Сейчас силу и скорость ветра (ее измеряют в баллах) можно определить с помощью прибора анемометра (рис. 13).  Он может быть механическим и электронным. Сила ветра определяется по специальной 12-балльной шкале (шкала Бофорта). Самый сильный ветер называется ураган, это 12 баллов. Полное отсутствие ветра называется  штиль, 0 баллов. 

<strong>Рис. 14. Постоянные ветры</strong> Рис. 14. Постоянные ветры

Ветры бывают сезонными и постоянными. Постоянные ветры (рис. 14) образуются между областями постоянного высокого и низкого давления. К ним относятся пассаты, западные ветры умеренных широт и восточные (стоковые) ветры полярных областей. Если бы Земля не вращалась, ветры дули бы точно к северу или югу. Но из-за вращения Земли они отклоняются к востоку или западу. Сезонные ветры – это муссоны (рис. 15), они меняют направление два раза в год,  


Муссон – сезонный ветер, который летом дует с моря  на сушу, а зимой – с суши на море. Слово «муссон» - арабское, означает «сезон». 


Вода нагревается медленнее, чем суша, но медленнее и остывает. Летом муссоны дуют с моря, а зимой – с суши.  


<strong>Рис. 15. Муссоны</strong> Рис. 15. Муссоны

 


Бризы – это местные ветры, они меняют направление два раза в сутки.


Ночью бриз дует с суши на море, а днем с моря или крупного водоема на сушу (рис. 16).  

 

<strong>Рис. 16. Бризы</strong> Рис. 16. Бризы


К местным ветрам относятся фён, бора и многие другие. В каждой местности есть свои, особые ветры.  


Фён – сильный, порывистый, теплый и сухой местный ветер, дующий с гор в долину. 

 

Бора – сильный, холодный, порывистый местный ветер, возникающий в случае, когда поток холодного воздуха встречает на своем пути возвышенность; преодолев препятствие, бора с огромной силой обрушивается на побережье. 


<strong>Рис. 17. Бора в Новороссийске</strong> Рис. 17. Бора в Новороссийске

Фён часто бывает на Алтае и в Закавказье. Фён – особый ветер Новороссийска. Фён приносит сухую и теплую погоду, иссушает воздух и почву и может уничтожить посевы. Бора разбивает  суда в гавани, уносит в море сооружения и машины, людей, является причиной образования ледяной корки на всех сооружениях и судах (рис. 17) и кораблекрушений.  

<strong>Рис. 18. Роза ветров</strong> Рис. 18. Роза ветров

Направление ветра отмечают на особом графике, который называется роза ветров (рис.  18). Он похож на рисунок на  старинной карте. Чтобы построить розу ветров, нужно отметить количество дней, когда дул один ветер: откладываем  соответствующее количество делений из центра, одно деление – один день. А затем  соединяем получившиеся  значения и можем увидеть, ветер какого направления  преобладал. В центре розы  ветров указывается количество дней без ветра. 


Упражнение 5

 

Определите с помощью розы ветров (рис. 18), ветер какого направления дул дольше всего. Сколько дней он дул? 


Какая польза от ветра и чем он опасен?  

<strong>Рис. 19. Торнадо</strong> Рис. 19. Торнадо

Ветер является причиной ветровых волн в океане, ураганов, смерчей (торнадо), переносит водяной пар и капли воды, пыль, частицы соли и пыльцу растений, споры, разрушает горные породы и перемещает дюны и барханы.  

Смерчи (торнадо) образуются из-за огромного перепада  давления (рис. 19). Чаще всего это происходит при большой разнице температуры воздуха, во время долгой жары. Элли из  сказки «Волшебник Изумрудного города» вполне могла отправиться в полет в маленьком домике, но вряд ли осталась бы в живых. Это страшное стихийное явление, которое часто обрушивается на центральные штаты США. В декабре 2021 года серия разрушительных торнадо унесла более 100 жизней. Причины образования торнадо до конца не изучены, а прогноз не всегда точен. 

 

<strong>Рис. 20. Ветрогенераторы в Германии</strong> Рис. 20. Ветрогенераторы в Германии

Ветер сделал возможным мореплавание на парусных судах и географические открытия, ветряные мельницы, подарил нам воздушных змеев, полеты на воздушных шарах и дирижаблях. Птицы и самолеты взлетают против ветра, чтобы увеличить подъемную силу. Мы получаем ветровую электроэнергию, используя силу ветра (рис. 20).  

<strong>Рис. 21. Парусник «Надежда»</strong> Рис. 21. Парусник «Надежда»

Ветер приносит долгожданную прохладу и дождь летом, переносит на большие расстояние вещество Земли и помогает перелетам птиц. Ветер продолжает  оставаться могучей стихией, не все тайны которой мы пока разгадали. И наполняет наши паруса (рис. 21)! 


Контрольные вопросы

 

1. Что такое атмосферное давление? 

2. От каких причин оно зависит? На что влияет? 

3. Почему дует ветер? Связано ли это с энергией Солнца? 

4. Как определяют направление и скорость ветра? 

5. Какими бывают ветры? 

6. Чем муссон отличается от бриза? 

7. Как называется диаграмма, на которой показаны преобладающие направления ветра за определенный период? 

8. Чем опасен ветер? 

9. Как человек использует ветер? 


Ответы

Упражнение 1  

 

Ночью и зимой давление будет самым высоким. 

  

Упражнение 2  

  

315 м 

 

Упражнение 3  

 

 

Упражнение 4  

  

С восточным.

 

Упражнение 5  

  

Юго-восточный ветер, 7 дней.


Водяной пар в атмосфере. Облака и атмосферные осадки

Атмосфера. Климат

  • Обучение грамоте. Письмо. Первая учебная тетрадь

    Русский язык

  • Язык и речь

    Русский язык

  • Числа от 1 до 100. Счёт десятками.

    Математика