大气压产生的原因可以从不同的角度来解释.docx

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大气压产生的原因可以从不同的角度来解释

大气压产生的原因可以从不同的角度来解释．

　　其一：

空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强．讲得细致一些，由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用．单位面积上受到的大气压力，就是大气压强；

　　其二，可以用分子运动的观点解释（分子运动论的知识将来初三会学到）．因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞．每次碰撞，空气分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压．若单位体积中含有的分子数越多，则相同时间内空气分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多，因而产生的压强也就越大．

　　利用分子运动论的观点可以解释：

为什么大气层不均匀分布，能造成大气压下高上低的现象

气压变化

　　温度、湿度与大气压强的关系：

湿度越大大气压强越小

　　初中物理老师告诉我们：

“大气压的变化跟天气有密切的关系．一般地说，晴天的大气压比阴天高，冬天的大气压比夏天高。

”对这段叙述，就是老师也往往不易说清，笔者认为，这个问题可归结为温度、湿度与大气压强的关系问题。

今谈谈自己的初步认识。

　　我们通常所称的大气，就是包围在地球周围的整个空气层。

它除了含有氮气、氧气及二氧化碳等多种气体外，还含有水汽和尘埃。

我们把含水汽很少（即湿度小）的空气称“干空气”，而把含水汽较多（即湿度大）的空气称“湿空气”。

不要以为“干”的东西一定比“湿”的东西轻。

其实，干空气的分子量是28.966，而水汽的分子量是18.016，故干空气分子要比水汽分子重。

在相同状况下，干空气的密度也比水汽的密度大。

水汽的密度仅为干空气密度的62％左右。

　　应当说，由于大气处于地球周围的一个开放空间，而不存在约束其运动范围的具体疆界，这就使它跟处于密闭容器中的气体不同。

对一个盛有空气的密闭容器来说，只要容器中气体未达到饱和状态，那么，当我们向容器中输入水汽的时候，气体的压强必然会增加。

而大气的情况

应用情况

则不然。

当因自然因素或人为因素使某区域中的大气湿度增大时，则该区域中的“湿空气”分子（包括空气分子和水汽分子）必然要向周围地区扩散。

其结果将导致该区域大气中的“干空气”含量比周围地区小，而水汽含量又比周围地区大。

这犹如在大豆中掺入棉籽时其混合体密度要小于大豆密度一样，所以该区域的湿空气密度也就小于其它地区的干空气密度。

这样，对该区域的一个单位底面积的气柱而言，其重量也就小于其它干空气地区同样的气柱这也就告诉我们，大气压随空气湿度的增大而减小。

就阴天与晴天而言，实际上也就是阴天的空气湿度比晴天要大，因而阴天的大气压也就比晴天小。

　　我们知道，气体分子的“碰撞”是产生气体压强的根本原因。

因而对大气压随空气湿度而变化的问题，我们也可以由此作出解释，根据气体分子运动的基本理论，气体分子的平均速率：

　　则气体分子的平均动量（仅考虑其大小）

　　由此可见，平均质量大的气体分子，其平均动量也大（有的文献①中所言：

“干空气的平均速度也大于湿空气”，是不正确的）。

而对相同状况下的干空气与湿空气来说，由于干空气中的气体分子密度及分子的平均质量都比湿空气要大，且干空气分子的平均动量也比湿空气大，因而湿度小的干空气压强也就比湿度大的湿空气大。

　　当我们给盛有空气的密闭容器加热的时候，则其压强当然也会增大。

而对大气来说情况就不同了。

当某一区域的大气温度因某种因素而升高时，必将引起空气体积的膨胀，空气分子势必要向周围地区扩散。

温度高，气体分子固然会运动得快些，这将成为促进压强增大的因素。

但另一方面，随着温度的升高，气体分子便向周围扩散，则该区域内的气体分子数就要减少，从而形成一个促使压强减小的因素。

而实际的情况乃是上述两种对立因素共同作用的结果。

至于这两种因素中哪个起主要作用，我们不妨来看一看大陆及海洋上气压随气温变化的实际情况。

我们说，夏季大陆上气温比海洋上高，由于大陆上的空气向海洋上扩散，而使大陆上的气压比海洋上低；冬季大陆气温比海洋上低，由于海洋上空气要向大陆上扩散，又使大陆上气压比海洋上高。

而由此可见，在温度变化和分子扩散两个因素中，扩散起着主要的、决定性的作用。

应当指出，这里所说的扩散，是指空气的横向流动。

因为由空气的纵向流动并不能改变竖直气柱的重量（有的文献②把因温度而产生的气压变化说成是空气沉浮的结果，这是不妥的），因而也就不能改变大气的压强（对重力加速度g因高度变化而产生的影响完全可以忽略）。

　　由于地球上的大气总量是基本上恒定的。

当一个地区的气温增加时，往往伴随着另一个地区温度的降低，这就为高温处的空气向低温处扩散带来了可能。

而扩散的结果常常是高温处的气压比低温处低。

当我们生活的北半球是接受太阳热量最多的盛夏时，南半球却是接受太阳热量最少的严冬。

这时，由于北半球的空气要向南半球扩散而使北半球的气压较南半球要低。

而由于大气总量基本不变，则此时北半球的气压就低于标准大气压，南半球的气压当然也就会高于标准大气压。

同样，空气的反方向扩散又会使北半球冬季的气压高于标准大气压。

因而，在北半球，冬季的大气压就会比夏季要高。

当然，大气压的变化是很复杂的，但对中学课本上的说法作上述解释还是可以的很详细啊。

大气压随地理纬度的变化

　　地球表面大气层里的成份，变化比较大的就是水汽。

人们把含水汽比较多的空气叫“湿空气”，把含水汽较少的空气叫“干空气”。

有些人直觉地认为湿空气比干空气重，这是不正确的。

干空气的平均分子量为28.966，而水气的分子量只有18.106，所以含有较多水汽的湿空气的密度要比干空气小。

即在相同的物理条件下，干空气的压强比湿空气的压强大。

在地球表面，由赤道到两极，随地理纬度的增加，一方面由于地球的自转和极地半径的减小，地球对大气的吸引力逐渐增大，空气密度增大；另一方面由于两极地区温度较低，所以空气中的水汽较少，可近似看成干空气，所以由赤道向两极，随地理纬度增加，大气压总的变化规律是逐渐增大（因气候等因素影响，局部某处的大气压值变化可能不遵循这一规律）。

大气压的日变化

　　对于同一地区，在一天之内的不同时间，地面的大气压值也会有所不同，这叫大气压的日变化。

一天中，地球表面的大气压有一个最高值和一个最低值。

最高值出现在9～10时。

最低值出现在15～16时。

　　导致大气压日变化的原因主要有三点。

一是大气的运动；二是大气温度的变化；三是大气湿度的变化。

日出以后，地面开始积累热量，同时地面将部分热量输送给大气，大气也不断地积累热量，其温度升高湿度增大。

当温度升高后，大气逐渐向高空做上升辐散运动，在下午15～16时，大气上升辐散运动的速度达最大值，同时大气的湿度也达较大值，由于此二因素的影响，导致一天中此时的大气压最低。

16时以后，大气温度逐渐降低，其湿度减小，向上的辐散运动减弱，大气压值开始升高；进入夜晚；大气变冷开始向地面辐合下降，在上午9～10时，大气辐合下降压缩到最大程度，空气密度最大，此时的大气压是一天中的最高值。

大气压的年变化

　　同一地区，在一年之中的不同时间其大气压的值也有所不同。

这叫大气压的年变化。

大气压的年变化，具体又分为三种类型，即大陆型、海洋型和高山型。

其中海洋型大气压的年变化刚好与大陆型的相反。

通常所说的“冬天的大气压比夏天高”，指的就是大陆型大气压的年变化规律。

下面对此略做分析（另外两种情况不做讨论）。

　　由于大气处于地球周围一个开放没有具体疆界的空间之内，这就使它与密闭容器中的气体有着很多区别。

夏天，大陆中的气温比海洋上高，大气的湿度也比较大（相对冬天而言），这样大陆上的空气不断向海洋上扩散，导致其压强减小。

到了冬天，大陆上气温比海洋上低，大陆上的空气湿度也较夏天小，这样海洋上的空气就向大陆上扩散，使大陆上的气压升高。

这就是大陆上冬天的大气压比夏天高的原因（大气温度也是影响大气压的一个因素，但在这里决定大气压变化的因素不是气温，而是大气的流动及大气的密度）。

大气压随气候的变化

　　大气压随气候变化的情况比较多，但最为典型的就是晴天与阴天大气压的变化。

有句谚语叫“晴天的大气压比阴天高”，反映的就是大气压的这一变化规律。

通常情况下，地面不断地向大气中进行长波有效辐射，同时大气也在不断地向地面进行逆辐射。

晴天，地面的热量可以较为通畅地通过有效辐射和对流气层的向上辐散运动向外输运。

阴天时，云层减少了对流层大气向外的辐散运动。

云层这种保存地表和对液层热量的作用称为“温室效应”。

这样，阴天地区的大气膨胀就比较厉害，从而导致阴天地区的大气横向向外扩散，使空气的密度减小，同时阴天地区大气的湿度比较大，也使大气的密度减小。

因这两个因素的影响，从而导致阴天的大气压比晴天的大气压低。

编辑本段变化条件平均质量大的气体分子，其平均动量也大（有的文献①中所言：

“干空气的平均速度也大于湿空气”，是不正确的）。

而对相同状况下的于空气与湿空气来说，由于于空气中的气体分子密度及分子的平均质量都比湿空气要大，且干空气分子的平均动量也比湿空气大，因而湿度小的干空气压强也就比湿度大的湿空气大。

当我们给盛有空气的密闭容器加热的时候，则其压强当然也会增大．而对大气来说情况就不同了．当某一区域的大气温度因某种因素而升高时，必将引起空气体积的膨胀，空气分子势必要向周围地区扩散．温度高，气体分子固然会运动得快些，这将成为促进压强增大的因素．但另一方面，随着温度的升高，气体分子便向周围扩散，则该区域内的气体分子数就要减少，从而形成一个促使压强减小的因素．而实际的情况乃是上述两种对立因素共同作用的结果．至于这两种因素中哪个起主要作用，我们不妨来看一看大陆及海洋上气压随气温变化的实际情况．我们说，夏季大陆上气温比海洋上高，由于大陆上的空气向海洋上扩散，而使大陆上的气压比海洋上低；冬季大陆气温比海洋上低，由于海洋上空气要向大陆上扩散，又使大陆上气压比海洋上高．而由此可见，在温度变化和分子扩散两个因素中，扩散起着主要的、决定性的作用．应当指出，这里所说的扩散，是指空气的横向流动．因为由空气的纵向流动并不能改变竖直气柱的重量（有的文献②把因温度而产生的气压变化说成是空气沉浮的结果，这是不妥的），因而也就不能改变大气的压强（对重力加速度g因高度变化而产生的影响完全可以忽略）。

　　由于地球上的大气总量是基本上恒定的．当一个地区的气温增加时，往往伴随着另一个地区温度的降低，这就为高温处的空气向低温处扩散带来了可能。

而扩散的结果常常是高温处的气压比低温处低。

当我们生活的北半球是接受太阳热量最多的盛夏时，南半球却是接受太阳热量最少的严冬。

这时，由于北半球的空气要向南半球扩散而使北半球的气压较南半球要低。

而由于大气总量基本不变，则此时北半球的气压就低于标准大气压，南半球的气压当然也就会高于标准大气压。

同样，空气的反方向扩散又会使北半球冬季的气压高于标准大气压．因而，在北半球，冬季的大气压就会比夏季要高．当然，大气压的变化是很复杂的，但对中学课本上的说法作上述解释还是可以的。

在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。

因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。

高气压地区上方的空气就要下降。

由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。

所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。

如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天。

简单地说,空气热胀冷缩,相比之下夏天里单位体积里空气的质量要比冬天里的小很多.故单位空间下的压强也就大了!

通常情况下，地面不断地向大气中进行长波有效辐射，同时大气也在不断地向地面进行逆辐射。

晴天，地面的热量可以较为通畅地通过有效辐射和对流气层的向上辐散运动向外输运。

阴天时，云层减少了对流层大气向外的辐散运动。

云层这种保存地表和对液层热量的作用称为“温室效应”。

这样，阴天地区的大气膨胀就比较厉害，从而导致阴天地区的大气横向向外扩散，使空气的密度减小，同时阴天地区大气的湿度比较大，也使大气的密度减小。

因这两个因素的影响，从而导致阴天的大气压比晴天的大气压低。

同一地区，在一年之中的不同时间其大气压的值也有所不同。

这叫大气压的年变化。

大气压的年变化，具体又分为三种类型，即大陆型、海洋型和高山型。

其中海洋型大气压的年变化刚好与大陆型的相反。

通常所说的“冬天的大气压比夏天高”，指的就是大陆型大气压的年变化规律。

下面对此略做分析（另外两种情况不做讨论）。

由于大气处于地球周围一个开放没有具体疆界的空间之内，这就使它与密闭容器中的气体有着很多区别。

夏天，大陆中的气温比海洋上高，大气的湿度也比较大（相对冬天而言），这样大陆上的空气不断向海洋上扩散，导致其压强减小。

到了冬天，大陆上气温比海洋上低，大陆上的空气湿度也较夏天小，这样海洋上的空气就向大陆上扩散，使大陆上的气压升高。

这就是大陆上冬天的大气压比夏天高的原因（大气温度也是影响大气压的一个因素，但在这里决定大气压变化的因素不是气温，而是大气的流动及大气的密度）。

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