دانلود پاورپوینت فشار

به نام خدا :فهرست .1 تاریخچه .2 اتمسفر چیست .3 ابزارهای فشار سنجی .4 اندازه گیری فشار .5 انواع فشار سنج .6 واحد فشار .7 تغییرات فشار .8 کمر بندی های فشاری در جهان .9 تغییرات زمانی فشار تاریخچه برای اندازه‌گیری فشار جو از هواسنج استفاده می‌شود .این دستگاه در قرن ،طراحی شد .هفدهم توسط ایوان گلیستا توریچلی ( ، )Evangelista Toricelliشاگرد گالیله ( )Galileoطرح کلی آن به صورت لوله‌ای پر از جیوه است که وقتی در تشتک جیوه برگردانده می‌شود ،همه جیوه آن خالی نمی‌گردد .در این حالت ارتفاع ستون جیوه در لوله نمادی از فشار خواهد بود اتمسفر چیست؟ در الیه‌های جو زمین فشار ناشی از هوای محیط به چگالی هوا و ارتفاع از سطح زمین ،دمای هوا و سرعت وزش باد وابسته است .این فشار بیشترین مقدارش را در سطح دریا دارد و در ارتفاعات باال به شدت با تابع نمایی کاهش می‌یابد .برای همین است که در باالی کوه تخم مرغ زودتر پخته می‌شود و یا اینکه آب سریعتر می‌جوشد ،زیرا فشار هوا پایین بوده و دما نیز ارتباط مستقیم با فشار هوا دارد .با این حال بر حسب رنج فشار جو زمین رابه الیه‌هایی طبقه بندی نموده‌اند .بد نیست بدانید که این فشار به تغییرات شدت تابش نور خورشید نیز بستگی داردو در اثرتوان تابش باالافزایش مییابد. اندازه‌گیری فشار توریچلی از یک لوله که انتهای آن مسدود شده بود ،برای اندازه‌گیری فشار استفاده کرد .لوله را پر از جیوه کرد سپس آن را در یک ظرف در باز جیوه به صورت وارونه قرار داد .دراین حالت سطح جیوه در لوله پایین آمد ،اما لوله کامال از جیوه خالی نشد .فشار جیوه وارد بر سطح جیوه داخل ظرف ،نگه‌دارنده ستون جیوه در داخل لوله است .فضای باالی سطح جیوه داخل لوله تقریبا بطور کامل ،از هوا خالی است .چون جیوه در دمای اتاق چندان فرار نیست ،فقط مقدار اندکی از بخار جیوه این فضا را اشغال می‌کند .به همین جهت ،عمال بر سطح جیوه داخل لوله فشاری وارد نمی‌شود فشار داخل لوله در سطح مرجع فقط از وزن ستون جیوه ناشی می‌شود .این فشار در سطح با فشار جو خارج لوله برابر است .هنگامی‌که فشار جو افزایش می‌یابد ،جیوه را در ستون به باال می‌راند .به خاطر دارید که فشار عبارت از نیروی وارد بر واحد سطح می‌باشد .به همین جهت ،سطح مقطع لوله خواه نسبتا بزرگ باشد یا کوچک ،یک فشار جو معین ،جیوه درون لوله را در ارتفاعی یکسان نگه می‌دارد . واحد فشار از جمله واحد هایی که برای بیان فشار بکار میرود پاسکال معروفترین واحد از این گروه فشار بر حسب است ، طول ستون جیوه است که بر حسب میلیمتر و سانتیمتر ویا اینچ جیوه بیان میگردد از واحد های دیگر که میتوان نام برد میلی بار است کاربرد زیادی در مباحث فشار دارد همچنین می توان از کیلو گرم بر سانتیمترمربع و یا گرم بر سانتیمتر مربع نام برد واحد فشار در C.G.Sباری است سیستم انواع فشار سنج • فشارسنج فلزی • فشارسنج جیوه ای • فرتین • تونلو فشار سنج جیوه ای این فشار سنج اساسًا از یک لوله خالی از هوا درست شده است که یک طرف آن مسدود و طرف دیگر آن که باز است در ظرف پر از جیوه فرو برده شده است .فشار هوای بیرون ،جیوه را از منبع به سمت داخل لوله می‌راند .جیوه تا حدی که وزن آن در داخل لوله ،دقیقًا معادل نیروی ناشی از فشار هوا گردد در لوله فشار سنج باال می‌رود و سپس در حالت تبادل و سکون باقی می‌ماند .با تغییر فشار هوا ،سطح جیوه در داخل لوله نیز باال و پایین خواهد رفت. در شرایط نرمال جیوه به اندازه 92/29اینچ یا 760میلیمتر در لوله باال می‌آید که فشاری معادل 15/1013میلی بار است .جیوه در داخل لوله فشارسنج به دلیل خاصیت کشش سطحی دارای یک سطح محدب است که هنگام تعیین فشار ،باید باالترین سطح محدب قرائت شود برگشت فشار سنج فلزی فشارسنج فلزی وسیله‌ای است مکانیکی که از یک محفظه قوطی شکل استوانه‌ای بدون هوا تشکیل شده است؛ با تغییر فشار هوا این محفظه منقبض یا منبسط می‌شود .با یک سیستم نسبتًا پیچیده که مرکب از تعدادی اهرم و قرقره است این تغییرات بزرگ شده و به یک عقربه که بر روی صفحه مدرجی حرکت می‌کند ،منتقل می‌شود .یک شاخص متحرک که می‌تواند در یک نقطه ثابت شود بر روی فشار سنج تعبیه بتوان تغییرات فشار را نسبت به آخرین قرائت اندازه شده است تا گیری کرد برگشت فشار سنج جیوه ای فرتین مخزن اين فشار سنج از جنس شيشه بوده و جيوه از بيرون قابل تشخيص است  اما قسمت زيرين مخزن از جنس فلز مي باشد .يك كيسه قابل انعطاف چرمي در داخل قسمت فلزي وجود دارد كه با فشار يك پيچ مي توان جيوه را به سمت باال رهاند .در نتيجه مي توان سطح جيوه را بر شاخصي كه در قسمت سقف مخزن متصل است مماس نمود يا در حالت ديگر سطح جيوه در داخل مخزن ثابت است و پيچ به شاخص متصل است لذا شاخص متحرك است و مي توان آن را بر سطح جيوه مماس نمود ،ورنيه بايد مماس بر باالترين سطح جيوه باشد برگشت فشار سنج جیوه ای تونلو در این فشار سنج کف مخزن جیوه ثابت بوده و مخزن از جنس فلز است به طوری که جیوه داخل مخزن قابل رویت نیست با توجه به اینکه کف مخزن جیوه ثابت است در اثر نوسانات سطح جیوه داخل لوله ،سطح جیوه در مخزن هم باال و پایین خواهد رفت لذا صفر خط کش اندازه گیری ثابت نخواهد بود چون در این جا تنظیم سطح جیوه را نداریم بایستی عمل تنظیم را روی خط کش اندازه گیری انجام .دهیم برگش ت فشار نگار فشار نگار مشابه فشارسنج فلزی است با این تفاوت که اثر تغییرات فشار در محفظه بدون هوا ،به یک قلم انتقال داده شده و قلم بر روی کاغذی که دور یک استوانه چرخان پیچیده شده است خط پیوسته‌ای را رسم می‌کند. محور عمودی این صفحه بر حسب واحد فشار و محور افقی آن بر حسب زمان مدرج شده است که معموًال برای هر دو ساعت یک خط وجود دارد .فشار نگارهای دقیقی هم ساخته شده است که قادرند تغییرات فشار را تا یک دهم میلی بار اندازه گیری نمایند ،این باروگراف نامیده شده‌اند دستگاهها میکرو تغییرات فشار ‏تغییرات عمودی فشار ‏تغییرات افقی فشار تغییرات عمودی فشار ‏در مباحث قبلی گفتیم که فشار هوا در هر نقطه از سطح زمین عبارت است از وزن ستون هوایی که روی آن قسمت از زمین قرار گرفته است تقسیم بر مساحت سطح مورد نظر .با توجه به تعریف ،مالحظه می شود که میزان فشار در سطح زمین حداکثر مقدار خود را داشته و هر چند از سطح به طرف ارتفاعات باالتر حرکت می کنیم ،از فشار هوا کاسته می شود چرا که با افزایش ارتفاع ،وزن ستون هوایی که روی نقطه موردنظر قرار گرفته است،کاهش می یابد و در نتیجه طبیعی است که فشار هوا نیز با افزایش ارتفاع کاهش یابد. نظر به این که هوا یک گاز تراکم پذیر است ،در الیه های پائین که فشار بیشتری از هوا را متحمل می شوند ،میزان چگالی هوا بیشتر بوده و با حرکت به سمت الیه های باال از میزان چگالی هوا کاسته می شود .میزان کاهش فشار با ارتفاع متناسب نبوده و میزان کاهش فشار در ارتفاعات مختلف متفاوت است به طوریکه میزان آن با افزایش ارتفاع ،کاهش می یابد .به عنوان مثال در مجاورت سطح دریا میزان کاهش فشار به ازای هر کیلومتر افزایش ارتفاع ،حدود 115میلی بار است در حالیکه در ارتفاع ده کیلومتری ،این میزان به 38میلی بار در هر کیلومتر کاهش پیدا می کند و در ارتفاع 20کیلومتری که هوا شدیدا رقیق است ،میزان کاهش فشار با افزایش ارتفاع ،چیزی حدود 6 میلی بار در هر کیلومتر است. تغییرات افقی فشار برای اینکه بتوانیم توزیع افقی فشار را بررسی کنیم از خطوط همفشار ()Isobar استفاده می کنیم. خطوط همفشار ،مکان هندسی نقاط از یک سطح افقی هستند که فشار در سرتاسر آنها باهم برابر است .از آنجا که در منطقه ایستگاههای با ارتفاعات مختلف وجود دارد ،بایستی که ابتدا فشار آنها را به سطح دریاها تبدیل نموده و سپس خطوط هم فشار برای منطقه ترسیم گردند .مجموعه منحنی های همفشار را میدان فشار یا نقشه توزیع فشار می گویند. عرض جغرافیایی ،پراکندگی دریاها و خشکی ها و اختالف درجه حرارت بین نواحی مختلف ،از مهمترین عواملی هستند که روی توزیع افقی فشار موثرند. فاصله خطوط همفشار را در نقشه های هواشناسی 5 ،میلی بار می گیرند .از آنجا که فشار در ساعات 12 ،6 ،0و 18به وقت گرینویچ اندازه گیری می شود، بایستی برای هر کدام از این ساعات نقشه جداگانه ای ترسیم گردد. از مهمترین مشخصات همفشارها این است که از روی آنها می توان مراکز کم فشار و پرفشار را که روی آب و هوای منطقه تاثیر بسزائی دارند ،تشخیص داد .خطوط همفشار نیز همانند خطوط هم ارتفاع ،هیچ وقت همدیگر را قطع نمی کنند. کمربندهای فشاری در جهان کره زمین توسط یک سری کمربندهای فشاری احاطه شده است که موقعیت آنها در اثر تغییرات بادو درجه حرارت که خود تابعی از تابش خورشیدی و زمان است ،در فصول مختلف تغییر می کند. به طور کلی مهمترین کمربندهای فشاری که کره زمین را احاطه کرده اند به شرح زیر می باشند: • آرامگان استوایی • پرفشارهای جنب حاره (عرضهای اسبی) • کم فشارهای جنب قطبی • پرفشارهای قطبی آرامگان استوایی دراین ناحیه بادهای تجارتی مطابق شکل قبل از سمت جنوب شرقی و شمال شرقی به صورت همگرا می وزند .در این ناحیه غالبا هوای ساکن حاکم است و صعود هوای مرطوب باعث پیدایش ابرهای کومولوس و کومولونیمبوس می شود که منشاء بارانهاي رگباری شدید در این منطقه می باشند .این پدیده ها در فصولی که آفتاب در سمت الراس باشد ،شدیدتر هستند .این منطقه را از آن جهت آرامگان گویند که سطح دریاها در این منطقه به صورت صاف و براق است و عمده حرکات هوا در این ناحیه قائم ولی با بادهای سبک و متغیر همراه است .به همین دلیل است که این منطقه را منطقه بادهای آرام استوایی هم می گویند .بعداز ظهرها در این منطقه به دلیل باال رفتن دمای هوا و صعود بی در رو هوا ،رگبارهای شدیدی مشاهده می شوند پرفشارهای جنب حاره (عرضهای اسبی) این کمربند پر فشار در عرضهای حدود 30درجه ،در هر دو نیمکره شمالی و جنوبی دیده می شود .پرفشارها در این ناحیه در نتیجه نزول هوایی که به صورت بی در رو گرم می شود ،ایجاد می شوند .از خصوصیات این ناحیه می توان هوای صاف و آفتابی همراه با رطوبت نسبی پائین را نام برد. در نتیجه نزول هوای گرم و خشک است که باعث پیدایش بیابانهای بزرگ در این ناحیه گردیده است. در زمانهای قدیم ،دریا نوردان کشتیهای حامل اسب را از این منطقه عبور می دادند به دلیل وجود طوفانهای دریایی شدید در این ناحیه ،مجبور به تخلیه قسمتی از بار خود به دریاها می شدند .به همین دلیل است که به این منطقه عرضهای اسبی می گویند. در نیمکره جنوبی ،منطقه عرضهای اسبی پوشیده از آب اقیانوسها است و .شرایط آب و هوایی آن در اکثر مواقع سال ،حالت یکنواختی دارد کالهک های پرفشار قطبی ‏این کالهک ها شامل مراکز پرفشاری است که در منطقه قطبی و در هر دو نیمکره حاکم هستند .این مراکز پرفشار طی فصول مختلف تغییر می نمایند و به عبارتی تابع فصول سال هستند .علت نامگذاری اینها به نام کالهک پرفشار ،به دلیل میانگین فشار باالی این مناطق است. کمربندهای کم فشارهای جنب قطبی در عرضهای نزدیک قطب و در هر دو نیمکره ،کم فشارهایی وجود دارند که هنگام زمستان عمدتا در اقیانوس آرام شمالی و اقیانوس اطلس شمالی بسیار بارز بوده و به نامهای الئوسن و ایسلند معروفند. این مراکز فشار تابستان ها ضعیف می شوند تا آنجا که کم فشار آلئوسن تقریبا از بین می رود و کم فشار ایسلند نیز فوق العاده ضعیف می گردد .مراکز کم فشار در نیمکره جنوبی به دلیل غلبه اقیانوسها ،تغییرات کمتری را نشان می دهد. تغییرات زمانی فشار ‏تغییرات شبانه روزی ‏تغییرات ساالنه تغییرات شبانه روزی فشار منحنی تغییرات فشار در طول شبانه روز دارای دو نقطه اوج و دو نقطه قعر می باشد ،به این ترتیب که فشار هوا از ساعت 4به وقت محلی تا ساعت 10صبح افزایش می یابد و بعد از آن میزان فشار تا ساعت 16کاهش یافته و پس از آن دوباره روند صعودی به خود می گیرد و تا ساعت ،22میزان فشار افزایش پیدا می کند. مجددا از ساعت 22تا 4صبح روز بعد ،روند نزولی خود را طی می کند. با این تفاسیر ،حداکثر فشار شبانه روزی هوا در ساعت 10صبح و 10 شب (ساعت 22به وقت محلی) اتفاق می افتد و حداقل آن در ساعات 4صبح و 4بعداز ظهر (ساعت 16به وقت محلی) رخ می دهد. نوسانات شبانه روزی فشار در عرضهای پائین ،مثال در عرضهای نزدیک استوا بسیار مشخص و بارز بوده و به 3 میلی بار می رسد در حالیکه در عرضهای باالتر ،میزان آن قابل مالحظه نیست و فقط در میانگین های ساعتی ماهانه که برای دوره های طوالنی مدت محاسبه شده اند ،قابل مشاهده است .بنابراین تغییرات شباه روزی فشار تابع عرض جغرافیایی است ،به طوری که میزان آن از حدود 9/3میلی بار برای عرض صفر درجه (استوا) تا حدود 4/0 میلی بار برای عرضهای 40درجه تغییر می کند .در عرضهای باالتر از 40درجه ،دامنه شبانه روزی فشار به مراتب کمتر از 4/0می باشد و در نواحی قطبی مقدار آن بسیار کم است. برخی مواقع مالحظه می شود که در یک منطقه ،در طول شبانه روز فشار هوا به میزان بسیار زیاد تغییر می کند .این پدیده ناشی از عبور سیستمهای جوی از منطقه در طول شبانه روز موردنظر می باشد .به عنوان مثال عبور توده های هوای سرد و گرم از روی منطقه ،باعث این تغییرات می شود. در برخی موارد ،فشار در طول چند روز افزایش یا کاهش منظمی را از خود نشان می دهد .این پدیده در اثر عبور میدانهای فشار (کم فشارها و پرفشارها) از منطقه بوجود می آید. تغییرات ساالنه فشار تغییرات ساالنه فشار از نقطه ای به نقطه دیگر فرق می کند. برای عرضهای میانه می توان گفت که در روی خشکیها میانگین فشار در تابستان کم و در زمستان زیاد است در حالیکه در مورد دریاها عکس قضیه صادق است. آیسوبار خطی را گویند كه كلیۀ ‌فشار (آیسوبار) م دارای خطوطرا هكه محلها و شهرهایی فشار مساوی هستند (البته پس از محاسبۀ ارتفاع زمین و عرض جغرافیایی) بهم متصل نمایند. ترسیم آیسوبارها در روی نقشه‌های كار اعظم قسمت اقلیمی هواشناسی را تشكیل می‌دهد. وقتی فشار هوای ایستگاههای فرعی به مركز هوا‌شناسی مخابره شد مقدار فشار در كنار هر شهر نوشته می‌شود و پس از تكمیل گزارشها نواحی هم‌فشار را بهم متصل نموده و مراكز فشار كم و منابع: www.jahangostarco.com www.ngdir.ir سپاس از همراهیتان