В чем зависимость осадков от давления


В чем зависимость осадков от давления?

1.1)
2.3)
3.3)
4.2)
5.Западно-Сибирский
6.1),2),3)
7.1)
8.1)
9.3)
10.3)
11.1.В),2.Б),3.А)
12.3)
13.1)
14.3),4)
15.4)
16.1)
17.2)
18.А)3),Б)4)
19.Ямало-Ненецкий автономный округ
20.Водный фактор и сырьевой
21.2)

Огромное уважение, которым пользовался Шелихов среди современников, лучше всего выразил Г. Державин в эпитафии, высеченной на надгробном памятнике купца-путешественника:
Колумб здесь русский погребен,
Проплыл моря, открыл страны безвестны.
И зря, что все на свете тлен,
Направил парус свой
Во океан небесный —
Искать сокровищ горних, неземных...

С экономической точки зрения этот регион традиционно полагается на добычу ресурсов. Дальний Восток ими очень богат. Здесь ловят рыбу ценных пород, добывают нефть, природный газ, алмазы, железную руду, уголь, золото, серебро, свинец и цинк. Также здесь осуществляется заготовка и переработка древесины. Кроме того регион отличается богатыми гидроэнегетическими ресурсами.
Главный из ресурсов Дальнего Востока - золото, которое добывается здесь с XIX века. Залежи этого драгоценного металла обнаружены в бассейне реки Колыма, в нижнем течении Амура, в верхнем течении Селенги, в бассейне Зеи, на Чукотке и в горах Сихоте-Алиня.
Второе место принадлежит запасам руд цветных металлов. С этой точки зрения Дальний Восток отличается от других районов России наличием уникальных месторождений. Среди цветных металлов района - олово, свинец, ртуть, цинк и вольфрам. Также здесь добываются графит и флюорит. 
Можно также отметить богатые агроклитиматические ресурсы на юге Дальнего Востока.
Доля региона в ВВП России составляет более 5%. 

18:00(+2 часа от нулевого меридиана).

Ответ:

в 1 см 40м=1:4000

в 1 см 5км= 1:500 000

в 1 см 220км=1:22 000 000

Атмосферное давление и осадки. География, 7 класс: уроки, тесты, задания.

1. Понятия

Сложность: лёгкое

1
2. Давление воздуха

Сложность: лёгкое

1
3. Осадки

Сложность: лёгкое

1
4. Изменение атмосферного давления

Сложность: среднее

2
5. Факторы, влияющие на количество и распределение атмосферных осадков

Сложность: среднее

2
6. Пояса высокого и низкого давления

Сложность: среднее

2
7. Распределение атмосферных осадков

Сложность: среднее

2
8. Наибольшее количество осадков

Сложность: среднее

2
9. Атмосферное давление с высотой

Сложность: сложное

3

Урок географии 7 кл. "Распределение осадков на Земле"

Тема: Распределение осадков на Земле.

Роль воздушных течений в формировании климата

Цели: формировать знания о климатообразующих процессах на Земле, развивать умения объяснять понятия «восходящие токи», «нисходящие токи», причины возникновения областей повышенного и пониженного давления, причины неравномерного распределения осадков на Земле; описывать движение воздуха в тропосфере; определять пояса НД и ВД.

Оборудование: карточки двух вариантов, климатические карты атласа, климатическая карта мира, рисунки «Схема движения воздуха в тропосфере», «Распределение поясов атмосферного давления»; презентация, проектор, компьютер.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

  1. Устный опрос по вопросам:

Каковы основные свойства атмосферы?

В чем причина распределения температур на поверхности Земли?

  1. Работа с карточками двух вариантов. Эта работа выполняется за 10 мин.

Вариант I

  1. Что такое парниковый эффект? Его роль на Земле.

  2. Что такое изотермы?

3. По климатической карте определите для центральной части острова Гренландия:

а) среднюю июльскую t ° __________.

б) среднюю январскую t° __________.

в) среднегодовое количество осадков _____________.

Вариант II

  1. Назовите причину образования озоновых дыр.

  2. Что такое изолинии?

  1. По климатической карте определите для южной части острова Калимантан:

а) среднюю июльскую t° .

б) среднюю январскую t ° .

в) среднегодовое количество осадков __________.

ПI. Изучение нового материала

Слайд 1 – Сегодня мы продолжим изучение климатообразующих факторов Земли.

Запишите тему урока.

Слайд 2 – Вам хорошо известно, что одни территории от избытка влаги, другие – от недостатка. Нам первоначально необходимо выяснить причины неравномерного выпадения осадков на земной поверхности.

Главная причина – движение воздуха, которое зависит от поясов атмосферного давления и вращения Земли вокруг своей оси.

Слайд 3 – Слушая прогноз погоды, обращали ли вы внимание, при каком атмосферном давлении обычно бывает пасмурно, идут дожди, а при каком устанавливается ясная, сухая погода? /Ответы обучающихся/

Слайд 4 - Установим зависимость:

ВД - ясно, мало осадков.

НД - пасмурно, дожди.

Эта закономерность прослеживается на всем земном шаре.

Сделайте вывод, что необходимо рассмотреть, для того чтобы объяснить неравномерное выпадение осадков на планете.

Слайд 5 – Вывод: Чтобы объяснить неравномерное выпадение осадков на планете, надо знать, как распределяется атмосферное давление на ней.)

Слайд 6 - Воздух, окружающий Землю, имеет массу и поэтому оказывает давление.

Слайд 7 - Для измерения давления используют прибор - барометр-анероид.

Он состоит из металлической коробки, из которой выкачан воздух. При увеличении атмосферного давления дно коробочки сдавливается, а при уменьшении - изгибается. Эти изменения передаются на стрелку, которая перемещается по круговой шкале, разделенной на миллиметры или миллибары. Таким образом, давление измеряется миллибарах (сокращенно МБ).

Слайд 8 - Главной причиной изменения давления является изменение t° воздуха: при повышении t° давление убывает и наоборот.

Слайд 9 – На поверхности Земли выделяют три пояса с преобладанием низкого и четыре пояса с преобладанием высокого давления. Пояса атмосферного давления образуются в результате неравномерного распределения солнечного тепла на земной поверхности, а также влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг своей оси.

  • На экваторе поверхность быстро нагревается, воздух над ней становится легким и поднимается вверх, поэтому давление здесь всегда низкое.

  • На полюсах всегда высокое – холодный воздух тяжелый и опускается вниз

Слайд 10 - Воздух не бывает в спокойном состоянии, он всегда перемещается не только в горизонтальном, но и вертикальном направлении.

- Как вы думаете, куда будет стремиться нагретый воздух? (Вспомните кипящий чайник.) (Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается.)

- Так происходит восходящее движение воздуха. Значит, воздух «не давит» на поверхность Земли. Поэтому, каким будет давление в этой области? (НД).

Слайд 11 – Наблюдается закономерность: у экватора, где давление низкое у земной поверхности и воздух, содержащий много влаги, поднимаясь, охлаждается, насыщается, вследствие, образуются облака и идут обильные осадки.

Слайд 12 – Задание: По предложенной схеме объясните происхождение нисходящего движения воздуха и ВД. /Ответы обучающихся/

Слайд 13 - Вы совершенно правы. У полюсов из-за низких температур воздух охлаждается, становится более тяжелым и опускается, т.е. происходит нисходящее движение воздуха. При этом он сжимается и нагревается, благодаря чему удаляется от состояния насыщения, становится суше. Поэтому в областях повышенного давления над тропиками и у полюсов выпадает мало осадков.

Слайд 14 – Существуют участки с одинаковым атмосферным давлением. Их соединяют линии, которые называют изобарами.

Слайд 15 – Ветры, наблюдаемые у земной поверхности, весьма разнообразны. Их обычно делят на три группы: местные ветры; ветры циклонов и антициклонов; ветры, являющиеся частью общей циркуляции атмосферы.

Образование постоянных ветров, дующих всегда в одном направлении, зависит от поясов высокого и низкого давления.

Рассмотрим схему. Какие ветры называют пассатами?

Пассаты – постоянные ветры дующие от поясов высокого давления к экватору.

Под влиянием вращения Земли вокруг своей оси пассаты отклоняются в Северном полушарии на запад.

В умеренных широтах преобладают западные ветры. От тропических поясов высокого давления ветры дуют в сторону полюсов с преобладанием низкого давления. Вследствие движения Земли отклоняются к востоку и создают воздушный поток с запада на восток.

Слайд 16 – Океанические течения.

Слайд 17 – Мы часто наблюдаем резкие изменения погоды. С чем это связано?

Основная причина таких изменений – перемещение воздушных масс.

Воздушная масса – большой объем воздуха тропосферы, обладающие однородными свойствами (температурой, влажностью, запыленностью).

В зависимости от места формирования воздушных масс выделяют четыре типа: экваториальная, тропический, умеренный, арктический и антарктический. Их свойства зависят от территории формирования.

Слайды 18-20 – Необходимо вспомнить о тайфунах, которые возникают на нашей планете.

Тайфуны - атмосферные тропические вихри, диаметра 300-400 км, достигающие силы урагана.

Это наиболее опасное и разрушительное природное явление на нашей планете.

Тайфун представляет собой мощный атмосферный вихрь с пониженным атмосферным давлением в середине. Поэтому в тайфуне происходит движение воздуха от краев к центру. Из-за больших изменений давления внутри тайфуна скорость ветра достигает гигантских значений (около 400км/час).

III. Закрепление изученного по теме.

Слайды 21-23 – Вопросы и задания.

  1. Объясните причинно-следственные связи.

  1. Зависимость давления и t°.

-t° => ВД +t° =» НД

  1. Зависимость давления и осадков.

НД => осадки,

ВД => сухо

  1. Зависимость движения воздуха и давления.

Холодный воздух ВД —> теплый воздух НД.

  1. 25°-30° с. ш. и ю. ш. и у полюсов нисходящие токи —> ясно —>сухо.

у экватора и 65° с. ш. и ю. ш. восходящие токи —> облачно —> влажно.

Ответьте на вопросы: Какими свойствами обладают нисходящие токи? Восходящие токи?

  1. Работа с картой. Задание: Определите, в каком поясе давления расположены: Осло, Северный полюс, Каир, остров Галапагос.

  2. Задание: По климатической карте определите, с чем связаны особенности распределения осадков на территории Южной Америки.

IV. Подведение итога урока

Слайд 24 - Домашнее задание: § 7 прочитать, устно подготовиться по заданиям 1-4, с. 41.

Пояса низкого и высокого давления.

Климатические пояса и атмосферное давление

Атмосферное давление зависит от климатических поясов освещённости и увлажнения, от нагрева Земли лучами Солнца.
Причина возникновения поясов атмосферного давления – разница температур самих воздушных масс, вследствие нагрева от земной поверхности. Из-за шарообразной формы Земли, разные участки прогреваются Солнцем неравномерно. Это влияет на образование различных зон атмосферного воздействия.

Причем здесь температура воздуха и пояса низкого и высокого давления? Чем отличается холодный воздух от тёплого? Какие существуют пояса атмосферного давления?

Плотность холодных масс воздуха больше тёплых. А чем больше плотность, тем воздух тяжелее. В полярных районах холодно, даже летом. Холодный воздух плотный и тяжелый. Поэтому, там высокое атмосферное давление. Другими словами, арктический и антарктический полярные зоны – это пояса высокого давления Земли. В экваториальных районах всегда жарко. Тёплый воздух – лёгкий. Поэтому на экваторе – пояс низкого давления Земли.

Пояса давления на земном

В районах тропиков тоже жарко, но при этом формируется тропический пояс высокого атмосферного давления. В чём причина возникновения такого несоответствия при жарких и сухих тропиках?

Всё просто. На экваторе теплый воздух поднимается до верхних пределов тропосферы, и имеет определённую плотность, которая постепенно изменяется по мере охлаждения воздуха. Растекаясь от экватора к тропическим зонам, те же воздушные массы, но уже с другой плотностью и холодные, опускаются к поверхности Земли из тропосферы, (см. «Пояса увлажнённости Земли»).

Между двумя поясами высокого давления (между тропическими и полярными) лежит зона с низким давлением. То есть, выполняется чередование:

  • Экватор – низкое атмосферное д.;
  • Тропики – высокое атмосферное д.;
  • Умеренные зоны – н.д.;
  • Полярные – в.д.
  1. Сухой климат – Арктический и Антарктический, Тропические – пояса высокого атмосферного давления.
  2. Влажный климат – Умеренные и Экваториальный – пояса низкого атмосферного давления.

Зависимость между поясами давления и осадками.

В климатических поясах с низким атмосферным давлением преобладают осадки в большом количестве. И, наоборот – в климатических зонах с высоким давлением воздушных масс осадки наблюдаться в меньшей мере. Почему так? Потому, что происходит процесс конденсации водяных паров в капли жидкости при подъёме тёплых воздушных масс в тропосферу. Это физическое явление характерно для климатических поясов с низким атмосферным давлением – экваториальных и умеренных зон.

Зависимость между поясами атмосферного давления и осадками

Типы осадков - Precipitation types

Типичные типы осадков, связанные с наступлением теплого фронта над холодным воздухом

В метеорологии различные типы осадков часто включают характер или фазу осадков, которые выпадают на уровень земли. Есть три различных способа выпадения осадков. Конвективные осадки обычно более интенсивны и имеют меньшую продолжительность, чем слоистые осадки. Орографические осадки возникают, когда влажный воздух поднимается вверх над возвышающейся местностью, например, горами.

Осадки могут выпадать как в жидкой, так и в твердой фазах или переходить между ними на уровне замерзания . Жидкие формы осадков включают дождь, изморось и росу. Дождь или морось, которые замерзают при контакте с подмерзшей воздушной массой, получают прилагательное «замерзание», известное как ледяной дождь или ледяная морось. Замороженные формы осадков включают снег , ледяные кристаллы , ледяную крупу (мокрый снег), град и крупу . Их соответствующая интенсивность классифицируется либо по скорости падения, либо по ограничению видимости.

Фазы

Осадки бывают разных форм или фаз. Их можно подразделить на:

  • Жидкие осадки:
  • Замерзающие осадки:
  • Замерзшие осадки:

Буквы в скобках - это коды METAR для каждого явления.

Механизмы

Осадки происходят, когда местный воздух насыщается водяным паром и больше не может поддерживать уровень водяного пара в газообразной форме. Это происходит при охлаждении менее плотного влажного воздуха, обычно когда воздушная масса поднимается через атмосферу. Однако воздушная масса также может охлаждаться без изменения высоты (например, за счет радиационного охлаждения или контакта земли с холодной местностью).

Конвективные осадки возникают, когда воздух поднимается вертикально за счет (временного) самоподдерживающегося механизма конвекции . Стратиформные осадки возникают, когда большие воздушные массы поднимаются по диагонали, поскольку более крупномасштабная динамика атмосферы заставляет их перемещаться друг над другом. Орографические осадки аналогичны, за исключением того, что движение вверх вызывается, когда движущаяся воздушная масса встречается с восходящим уклоном рельефа, такого как горный хребет.

Конвекционный

Конвекция возникает, когда поверхность Земли, особенно в условно нестабильной или влажной атмосфере , нагревается сильнее, чем ее окружение, что, в свою очередь, приводит к значительному испарению. Конвективный дождь и небольшие осадки являются результатом конвективных облаков, например кучево-дождевых или скопившихся кучевых облаков . На начальных этапах выпадения осадков они обычно выпадают в виде ливней с быстро меняющейся интенсивностью. Конвективные осадки выпадают на определенной территории в течение относительно короткого времени, поскольку конвективные облака имеют ограниченную вертикальную и горизонтальную протяженность. Большая часть осадков в тропиках носит конвективный характер; однако было высказано предположение, что и стратиформные, и конвективные осадки часто происходят в одном и том же комплексе кучево-дождевых облаков, вызванных конвекцией.

Граупель и град указывают на конвекцию, когда они присутствуют на поверхности, это указывает на то, что какая-то форма осадков сохраняется на уровне замерзания, изменяющейся точке в атмосфере, в которой температура составляет 0 ° C. В регионах средних широт конвективные осадки часто связаны с холодными фронтами, где, поскольку они часто находятся за фронтом, иногда инициируют линию шквалов .

Циклонический

Погодный фронт - это граница двух воздушных масс.

Фронтальные осадки являются результатом фронтальных систем, окружающих внетропические циклоны или понижения, которые образуются, когда теплый и тропический воздух встречается с более холодным. Фронтальные осадки обычно выпадают из слоисто-дождевых облаков.

Когда встречаются массы воздуха с различной плотностью (влажность и температурные характеристики), менее плотный более теплый воздух преобладает над более плотным более холодным воздухом. Более теплый воздух вынужден подниматься и, при подходящих условиях, создает эффект насыщения, вызывая осадки. В свою очередь, осадки могут усилить контраст температуры и точки росы вдоль фронтальной границы. Прохождение погодных фронтов часто приводит к резким изменениям температуры окружающей среды и, в свою очередь, влажности и давления в воздухе на уровне земли.

Теплые фронты возникают там, где теплый воздух вытесняет ранее существовавшую массу холодного воздуха. Теплый воздух преобладает над более холодным и поднимается вверх. За теплыми фронтами следуют продолжительные периоды небольшого дождя и мороси из-за того, что после того, как теплый воздух поднимается над более холодным воздухом (который остается на земле), он постепенно охлаждается из-за расширения воздуха при подъеме, что образует облака. и приводит к выпадению осадков.

Холодные фронты возникают, когда масса более холодного воздуха вытесняет массу теплого воздуха. Этот тип перехода более резкий, так как холодный воздух более плотный, чем теплый. Продолжительность осадков часто короче и, как правило, более интенсивна, чем продолжительность осадков перед теплыми фронтами.

Вдоль закрытого фронта может быть множество погодных условий , но обычно их прохождение связано с высыханием воздушной массы.

Орографический

Орографические осадки происходят, когда влажный воздух вытесняется рельефом вверх.

Орографические или рельефные дожди возникают, когда массы воздуха поднимаются вверх по склону возвышенных образований суши, таких как большие горы (часто это называется эффектом подъема). Подъем воздуха вверх по склону горы приводит к адиабатическому охлаждению и, в конечном итоге, к конденсации и выпадению осадков. В горных частях мира, подверженных относительно постоянным ветрам (например, пассатам ), более влажный климат обычно преобладает на наветренной стороне горы, чем на подветренной (подветренной) стороне. Влага удаляется орографическим подъемником, оставляя более сухой воздух (см. Фен ) на нисходящей (обычно теплой) подветренной стороне, где наблюдается тень от дождя .

В Гавайях , гора Wai'ale'ale ( Wai'ale'ale ), на острове Кауаи, отличается своими крайними осадками. Здесь самое высокое среднегодовое количество осадков на Земле - 460 дюймов (12 000 мм) в год. Штормовые системы влияют на регион с проливными дождями с октября по март. Местный климат значительно различается на каждом острове из-за их топографии, которая делится на наветренные ( Коолау ) и подветренные ( Кона ) регионы в зависимости от расположения относительно высоких гор. Наветренные стороны обращены к пассатам с востока на северо-восток и получают гораздо больше осадков; подветренные стороны более сухие и солнечные, с меньшим количеством дождя и облачностью. На острове Оаху вокруг наветренных горных вершин обычно наблюдаются облака и часто дождь, в то время как в южных частях острова (включая большую часть Гонолулу и Вайкики) в течение года выпадает значительно меньше осадков.

В Южной Америке горный хребет Анд блокирует попадание влаги из Тихого океана на континент, что приводит к климату, похожему на пустыню, только с подветренной стороны на западе Аргентины. Хребет Сьерра-Невада создает такой же эффект в Северной Америке, вызывая пустыню Большого бассейна , пустыню Мохаве и пустыню Сонора .

Интенсивность

Количество осадков измеряется с помощью дождемера и, в последнее время, методов дистанционного зондирования, таких как метеорологический радар . При классификации по количеству осадков дождь можно разделить на категории. Легкий дождь описывает количество осадков, которые выпадают со скоростью от следа до 2,5 миллиметров (0,098 дюйма) в час. Умеренный дождь описывает количество осадков от 2,6 мм (0,10 дюйма) до 7,6 мм (0,30 дюйма) в час. Сильный дождь описывает количество осадков, количество которых превышает 7,6 мм (0,30 дюйма) в час.

Интенсивность снегопада классифицируется с точки зрения видимости . Когда видимость превышает 1 километр (0,62 мили), снег считается слабым. Умеренный снегопад - это снегопад с ограничениями видимости от 0,5 км (0,31 мили) до 1 км (0,62 мили). Сильный снегопад описывает условия, при которых видимость ограничена ниже 0,5 км (0,31 мили).

Галерея

Смотрите также

Ссылки

внешние ссылки

Конспект "Атмосферное давление" - УчительPRO

«Атмосферное давление»

Воздух, как и любое тело, имеет массу: 1 л воздуха на уровне моря имеет массу около 1,3 г. На каждый квадратный сантиметр земной поверхности атмосфера давит силой 1 кг. Это среднее давление воздуха над уровнем океана у широты 45° при температуре 0 °С отвечает весу ртутного столбика высотой 760 мм и сечением 1 см2 (или 1013 мб.). Это давление принимают за нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление – это сила, с которой атмосфера давит на все находящиеся в ней предметы и на земную поверхность. Давление определяется в каждой точке атмосферы массой вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице. С увеличением высоты атмосферное давление уменьшается, т. к. чем выше расположена точка, тем меньше над ней высота воздушного столба. С поднятием вверх воздух разрежается и его давление уменьшается. В высоких горах давление значительно меньше, чем на уровне моря. Эту закономерность используют при определении абсолютной высоты местности по величине давления.

Барическая ступень – расстояние по вертикали, на котором атмосферное давление уменьшается на 1 мм рт. ст. В нижних слоях тропосферы до высоты 1 км давление уменьшается на 1 мм рт. ст. на каждые 10 м высоты. Чем выше, тем давление понижается медленнее. В горизонтальном направлении у земной поверхности давление изменяется неравномерно, в зависимости от времени.

Барический градиент – показатель, характеризующий изменение атмосферного давления над земной поверхностью на единицу расстояния и по горизонтали.

Величина давления, кроме высоты местности над уровнем моря, зависит также и от температуры воздуха.

Давление теплого воздуха меньше, чем холодного, т. к. вследствие нагревания он расширяется, а при охлаждении – сжимается. С изменением температуры воздуха изменяется его давление.

Поскольку изменение температуры воздуха на земном шаре зонально, зональность характерна и для распределения атмосферного давления на земной поверхности. Вдоль экватора протягивается пояс пониженного давления, на 30—40° широтах к северу и югу – пояса повышенного давления, на 60—70° широтах давление снова пониженное, а в полярных широтах – области повышенного давления. Распределение поясов повышенного и пониженного давления связано с особенностями нагревания и движения воздуха у поверхности Земли. В экваториальных широтах воздух в течение всего года хорошо нагревается, поднимается вверх и растекается в сторону тропических широт. Подходя к 30—40° широтам, воздух охлаждается и опускается вниз, создавая пояс повышенного давления. В полярных широтах холодный воздух создает области повышенного давления. Холодный воздух постоянно опускается вниз, а на его место приходит воздух из умеренных широт. Отток воздуха в полярные широты – причина того, что в умеренных широтах создается пояс пониженного давления.

Пояса давления существуют постоянно.

Они лишь несколько смещаются к северу или югу в зависимости от времени года («вслед за Солнцем»). Исключение составляет пояс пониженного давления Северного полушария. Он существует только летом. Причем над Азией формируется огромная область пониженного давления с центром в тропических широтах – Азиатский минимум. Его формирование объясняется тем, что над огромным массивом суши воздух сильно прогревается. Зимой же суша, которая занимает значительные площади в этих широтах, сильно выхолаживается, давление над ней увеличивается, и над материками формируются области повышенного давления – Азиатский (Сибирский) и Северо-Американский (Канадский) зимние максимумы атмосферного давления. Таким образом, зимой пояс пониженного давления в умеренных широтах Северного полушария «разрывается». Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления – Алеутского и Исландского минимумов.

Влияние распределения суши и воды на закономерности изменения атмосферного давления выражается также в том, что в течение всего года барические максимумы существуют только над океанами: Азорский (Северо-Атлантический), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский, Южно-Индийский.

Атмосферное давление непрерывно изменяется. Главная причина изменения давления – изменение температуры воздуха.

Давление атмосферы измеряется при помощи барометров. Барометр-анероид состоит из герметически замкнутой тонкостенной коробки, внутри которой воздух разрежен. При изменении давления стенки коробки вдавливаются или выпячиваются. Эти изменения передаются на стрелку, которая перемещается по шкале, градуированной в миллибарах или миллиметрах.

На картах распределение давления по Земле показывают изобарами. Чаще всего на картах указывают распределение изобар января и июля.

Распределение областей и поясов атмосферного давления существенно влияет на воздушные течения, погоду и климат.

 


Конспект урока «Атмосферное давление». Следующая тема:

Что такое осадки? (с иллюстрациями)

Осадки - это когда водяной пар в атмосфере конденсируется и становится достаточно тяжелым, чтобы упасть на землю. Облака состоят из водяного пара. В различных условиях, включая колебания относительной влажности и давления воздуха, частицы пара могут начать объединяться и образовывать гораздо более крупные капли. В зависимости от температуры атмосферы, земли и воздуха на пути между ними, капли могут выпадать в виде дождя, снег, мокрый снег, град или крупа.Круговорот воды на планете зависит от осадков, которые возвращают водяной пар из атмосферы обратно на поверхность, поэтому цикл может начаться снова, когда он в конечном итоге испарится.

Пригоршня градин.

После образования облаков в атмосфере водяной пар, из которого они образованы, может превратиться в осадки по ряду причин. Дождь может образовываться, когда воздух вокруг облака из-за турбулентности. или столкновение погодных фронтов, заставляет частицы пара сталкиваться и собираться вместе в более крупные капли.Когда капли достаточно большие, они падают на землю в виде дождя.

Лед на машине после дождя.

Осадки также происходят, когда ветер поднимается вверх из-за наличия гор.Движение большого количества воздуха через горный хребет вызывает быстрое охлаждение воздуха, вызывая конденсацию содержащейся в нем влаги.Конденсированные капли падают в виде дождя. Противоположный эффект, известный как снег или дождь с эффектом озера, может возникать над большими водоемами. Эффект озера - это когда теплый воздух поднимается из большого массива воды. вода и взаимодействует с более холодным воздухом наверху, вызывая конденсацию влаги.

Дождь может образовываться, когда воздух вокруг облака заставляет частицы пара сталкиваться и собираться в более крупные капли..

Существуют строгие классификации типов осадков, которые могут выпадать. Если вода выпадает в виде жидкости, это называется дождем. В холодном воздухе образуется мокрый снег, когда капли охлаждаются и почти полностью замерзают. Град указывает на то, что капли переохлаждены в атмосфере, превратившись в твердые шары льда.Снег образуется, когда один кристалл льда начинает сливаться с другими кристаллами и влагой, образуя кристаллическую чешуйку, а крупа представляет собой мягкий град или снежную крупу в диапазоне от обычного снега до обычного града.

Снег - это тип осадков, выпадающих зимой.

Осадки стали возможными благодаря круговороту воды на планете. Круговорот воды - это процесс, в результате которого вода на земле в конечном итоге превращается в водяной пар. Пар поднимается в атмосферу, где он конденсируется в крошечные частицы. и смешивается с пылью, образуя облака. Процесс завершается, когда пар конденсируется и снова падает на землю.

Осадки зимой могут сделать вождение опасным.

Водяной пар в атмосфере может взаимодействовать с другими частицами, которые могут присутствовать, и изменять химический состав воды.При контакте с диоксидами серы и оксидами азота в каплях появляется дополнительный водород и образуется кислотный дождь, который может оказывать пагубное воздействие на объекты, с которыми он контактирует. В некоторых регионах мира, включая Западное Средиземноморье, водяной пар может смешиваться с пылью из пустынь и приобретать красноватый оттенок. Это называется дождевой пылью.

Термин «осаждение» также применяется к химическому процессу.Он описывает событие в химической реакции, при которой в растворе образуется твердое вещество, которое обычно плотнее раствора и выпадает на дно раствора, как дождь.

Осадки могут стать причиной скользких дорог, что способствует столкновениям транспортных средств..

Осадки | Тип осадков

Самый важный момент в этой статье

Что такое осадки?

Осадки можно определить как выпадение влаги из атмосферы на поверхность земли в любой форме.

Осадки

  • Жидкие осадки
  • Замерзшие осадки
    • т.е. снег
    • Град
    • Мокрый снег
    • Ледяной дождь

Вода испаряется такие поверхности, как ручьи, реки, океаны, озера, пруды и т. д.А также с земли и растений в виде водяного пара.

Эти водяные пары собираются в атмосфере и ведут себя как газ.

В нормальном диапазоне температуры и давления водяной пар подчиняется различным газовым законам (например, закону Бойля, закону Чарльза и т. Д.)

По мере того, как испарение продолжается, количество атмосферного пара увеличивается.

Но, поскольку пространство может удерживать только определенное фиксированное количество водяного пара в присутствии твердой или жидкой поверхности, достигается стадия, когда любое дополнительное добавление пара будет конденсироваться на поверхностях.

Пар может конденсироваться в различных формах, таких как туман, дождь, снег, град, мокрый снег и т. Д.

Таким образом, испарившаяся вода возвращается на поверхность Земли в любой из этих форм.

Вода, которая возвращается на поверхность земли в различных формах, таких как дождь, град, снег, мокрый снег и т. Д., Известна как осадки.

В Индии большая часть осадков выпадает из-за дождя и небольшая часть снегопада в районе Гималаев.

Для образования осадков, следовательно, необходимы следующие благоприятные условия в окружающей среде:

Атмосфера должна иметь влажность

Должно присутствовать достаточное количество ядер (частиц), чтобы способствовать конденсации над ними.

Погодные условия должны быть благоприятными для конденсации водяного пара.

Продукты конденсации должны достигать земли.

Также прочтите: Формула трапециевидной подошвы с расчетом

Типы осадков

  1. Циклонические осадки
  2. Конвективные осадки
  3. Орографические осадки

9004 913 Орографические турбулентные осадки, связанные с осадками.

Типы осадков

Циклонические осадки

Циклонические осадки вызваны подъемом воздушной массы из-за разницы давлений.

Если в какой-либо области возникает низкое давление, воздух будет течь горизонтально из окружающей области, вызывая подъем воздуха в области низкого давления.

Циклонические осадки можно разделить на две части.

  • Фронтальные осадки
  • Нефронтальные осадки
Фронтальные осадки:
  • Когда две воздушные массы, из-за разной плотности и температуры, Столкновение друг с другом, осадки и конденсат происходят на поверхности контакта.
  • Поверхность контакта называется « Front » или « Frontal Surface», , а осадки называются фронтальными осадками.

Холодный фронт

Теплый фронт

Стационарный фронт

  • Когда масса холодного воздуха вытесняет массу теплого воздуха, это называется «холодным фронтом ». ', и если теплая воздушная масса заменяет отступающую холодную воздушную массу, это называется ' Теплый фронт.'
  • С другой стороны, если обе воздушные массы одновременно притягиваются к области низкого давления, развитый фронт является стационарным и называется «Стационарный фронт ».
  • Холодный фронт вызывает интенсивные осадки на сравнительно небольших территориях. , в то время как осадки из-за теплого фронта менее интенсивны, но распределены по сравнительно большей площади. Холодные фронты движутся быстрее, чем теплые.

Также прочтите: Что такое анализ скорости | Анализ скорости земляных работ, кирпича, бетона и штукатурки

  • Непрофронтальные осадки:
    • В случае нефронтовых осадков влажная теплая воздушная масса остается неподвижной, а движущаяся холодная воздушная масса встречает ее.
    • Таким образом, из-за легкости теплой воздушной массы происходит пассивный подъем теплого воздуха над холодным из-за этого активного подрезания.
    • Когда этот поднятый теплый воздух охлаждается на большой высоте, выпадают осадки.
Конвективные осадки
  • Конвективные осадки вызваны естественным подъемом более теплого более светлого воздуха в более холодную и плотную среду.
  • Разница температур может быть результатом неравномерного нагрева поверхности, неравномерного охлаждения в верхней части воздушного слоя.
  • Как правило, осадки выпадают в тропиках, где в жаркий день поверхность земли нагревается неравномерно, в результате чего более теплый воздух поднимается вверх, а на его место приходит более холодный воздух.
  • Вертикальные воздушные потоки развивают огромную скорость и опасны для самолетов.
  • Конвективные осадки точечны, их интенсивность варьируется от легких ливней до облачности.
Орографические осадки

Орографические осадки

  • Орографические осадки вызваны влажными воздушными массами.Что поражает некоторые естественные топографические барьеры, такие как горы, вызывая, поднимаясь, конденсацию и осадки.
  • Наибольшее количество осадков выпадает с наветренной стороны, а с подветренной стороны часто бывает очень мало осадков.
  • Осадки состоят из ливней и постоянных осадков. Ветры, сильно нагруженные влагой из Бенгальского залива, обрушиваются на южный склон Гималаев, вызывая настолько сильные дожди, что в месте, известном как Мавсинрам возле Черрапунджи в Мегхалае, выпадает максимальное среднегодовое количество осадков порядка 1270 см.Точно так же в Агумбе в Западных Гатах Южной Индии выпадает очень сильное орографическое количество осадков в 900 см.

Также прочтите: Что такое шагомер и шагомер | Преимущество шагомера и шагомера

Осадки из-за турбулентного подъема
  • Воздушная масса вынуждена подниматься вверх из-за большего трения земной поверхности после ее путешествия над океаном.
  • Воздушная масса поднимается вверх из-за повышенной турбулентности и трения, когда она в конечном итоге конденсируется, и происходят осадки.
  • Зимние осадки в штате Мадрас в основном связаны с этим процессом.

Формы осадков

Дождь
  • Дождь - основная форма осадков в Индии. Когда размер капли воды больше 0,5 мм, это называется дождем. Максимальный размер капли дождя - около 6 мм. Любая капля, превышающая этот размер, при падении с облаков имеет тенденцию распадаться на капли меньшего размера. По интенсивности осадки можно разделить на легкие, умеренные и сильные.
Снег
  • Снег - следующая по важности форма осадков. Он состоит из кристаллов льда, которые обычно объединяются в хлопья. Новый свежий снег имеет начальную плотность от 0,06 до 0,15 г / м3. и среднее значение ». Предполагается, что оно составляет 0,10 г / куб.м. Снегопад в Индии обычно ограничивается Гималайским регионом. Но в таких странах, как Канада, США. Россия. Китай и т. Д., Где снег выпадает в большом количестве и, следовательно, составляет основную часть их осадков.
Град
  • Это ливневые осадки в виде неправильных гранул льда размером более 8 мм. Град случается во время сильной грозы с очень сильными вертикальными течениями.
Морось
  • Мелкая разбрызгивание множества капель воды размером не более 0,5 мм и интенсивностью менее 1 нм / ч называется моросью. При этом капли настолько малы, что кажутся парящими в воздухе

Также.читать: Раствор против раствора | Что такое мотор и раствор? Тип двигателя и раствор | Разница между строительным раствором и раствором

Sleet
  • Это замороженные капли дождя из прозрачных зерен, которые образуются, если дождь падает в воздухе при температуре ниже нуля.
Глазурь
  • При попадании дождя или мороси на холодную землю при температуре около 0 ° C. Эти капли воды замерзают, образуя ледяной покров, который называется глазурью или ледяным дождем.
Иней
  • Это белый непрозрачный осадок гранул льда, более или менее разделенных захваченным воздухом и образованных в результате быстрого замораживания капель переохлажденной воды, падающих на открытые объекты: удельный вес может достигать нуля.2 до 0,3.
Роса
  • Роса образуется непосредственно из-за конденсации на земле, в основном в ночное время, когда поверхность охлаждается выходящим излучением.

Примечание

Фронтальные осадки

  • Фронтальные осадки являются результатом фронтальных систем , окружающих внетропические циклоны или минимумы, которые образуются, когда теплый и тропический воздух встречается с более холодным.
  • Фронтальные осадки обычно выпадают из слоисто-слоистых облаков.
Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Предлагаемое чтение -

.

типов осадков | Национальное географическое общество

Осадки - это любой тип воды, который образуется в атмосфере Земли и затем падает на поверхность Земли.

Водяной пар, капли воды, взвешенные в воздухе, накапливаются в атмосфере Земли. Водяной пар в атмосфере виден как облака и туман. Водяной пар собирается в облака с другими материалами, такими как пыль.

Осадки конденсируются или формируются вокруг этих крошечных кусочков материала, называемых ядрами конденсации облаков (CCN).

Облака со временем наполняются водяным паром, и осадки превращаются в жидкость (дождь) или твердое тело (снег).

Осадки являются частью круговорота воды. Осадки выпадают на землю в виде снега и дождя. В конечном итоге он испаряется и возвращается в атмосферу в виде газа. В облаках он снова превращается в жидкую или твердую воду и снова падает на Землю. Люди полагаются на осадки для получения пресной воды для питья, купания и орошения сельскохозяйственных культур для пропитания.

Наиболее распространенными типами осадков являются дождь, град и снег.

Дождь

Дождь - это осадки, которые выпадают на поверхность Земли в виде капель воды. Капли дождя образуются вокруг микроскопических ядер конденсации облаков, таких как частицы пыли или молекулы загрязнения.

Дождь, который падает с облаков, но замерзает до того, как достигает земли, называется мокрым снегом или ледяной крупой.

Хотя мультипликационные изображения капель дождя выглядят как слезы, настоящие капли на самом деле имеют сферическую форму.

Град

Град образуется в холодных грозовых облаках.Он образуется, когда капли очень холодной воды замерзают или становятся твердыми, как только они соприкасаются с пылью или грязью. Шторм уносит град в верхнюю часть облака. Еще до того, как градин упадет, на него добавляется больше капель замерзшей воды.

В отличие от мокрого снега, который образуется в жидком виде и замерзает при падении на Землю, град падает камнем из твердого льда.

Град обычно размером с небольшой камень, но он может достигать 15 сантиметров (6 дюймов) в диаметре и весить более фунта.


Снег

Снег - это осадки, выпадающие в виде кристаллов льда. Град - это тоже лед, но град - это просто скопления замороженных капель воды. Снег имеет сложную структуру. Кристаллы льда образуются по отдельности в облаках, но когда они падают, они слипаются в группы снежинок.

Снегопад случается, когда с облаков падает много отдельных снежинок. В отличие от града, снегопад обычно бывает штилем. Град твердый, снежинки мягкие.

Снежинки имеют разный узор в зависимости от температуры и влажности воздуха.

Когда снег падает в виде шара, а не в виде мягких хлопьев, его называют крупой. Это происходит, когда снег тает и вокруг снежного кристалла образуются осадки.

Снег требует, чтобы температура у земли была близкой к нулю или ниже нуля - ниже 0 градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту). Снег, падающий на более теплую землю, тает при контакте.

Другие типы осадков

Иногда разные типы осадков выпадают одновременно.Например, во время суровых зимних штормов нередки случаи, когда мокрый снег и дождь выпадают одновременно.

В остальном осадки вообще не выпадают. Вирга - это тип осадков, которые начинают выпадать из облака, но испаряются еще до того, как достигают поверхности Земли.

В результате деятельности человека могут образовываться осадки. Городские острова тепла, которые представляют собой районы вокруг крупных городов, которые намного теплее, чем их окрестности, приводят к увеличению и более интенсивным дождям возле городов.

Глобальное потепление также вызывает изменения в глобальных осадках. Когда планета становится горячее, в атмосфере испаряется больше льда. Это в конечном итоге приводит к увеличению количества дождевых осадков. Обычно это означает более влажную погоду в некоторых частях Северной Америки, например, и более сухие условия в тропических регионах, которые обычно влажны.

.

Причины, лечение и время обращения к врачу

Следующие состояния могут вызвать чувство давления в голове:

Головная боль напряжения

По данным Американского фонда мигрени, около 75% населения в целом испытывает напряжение головные боли типа (ГБН).

TTH может вызвать ощущение тугой повязки или тисков, сжимающих голову. Боль при ГТГ варьируется от легкой до умеренной.

Согласно Международной классификации головных болей, ГБН делятся на три категории:

  • Редкие эпизодические ГБН : в среднем возникают один или реже в месяц.
  • Частая эпизодическая ГБН : в среднем встречается 2–14 раз в месяц.
  • Хроническая ГБН : встречается 15 или более раз в месяц в течение как минимум 3 месяцев.

Специалисты точно не знают, что вызывает ГБН. Однако эти головные боли могут развиться в результате:

Инфекция носовых пазух и головная боль пазух

Проблемы со здоровьем, такие как сезонная аллергия и инфекции верхних дыхательных путей, могут вызывать воспаление носовых ходов и пазух.Это может вызвать головную боль в носовых пазухах.

Головная боль в носовых пазухах вызывает ощущение постоянного давления в передней части головы. Человек также может испытывать ощущение:

Мигрень

Мигрень - проблема неврологического здоровья. Это может вызвать головные боли, в том числе сильные пульсирующие боли по бокам головы.

Мигрень обычно поражает одну сторону головы за раз, но может поражать обе стороны.

Мигрень чаще встречается у женщин, чем у мужчин.По данным Управления по охране здоровья женщин, почти 29,5 миллиона человек в Соединенных Штатах испытывают боль и другие симптомы этого заболевания.

Помимо боли, мигрень может вызывать:

  • чувствительность к свету или звуку
  • проблемы со зрением, такие как помутнение зрения, частичная потеря зрения или появление мигающих огней
  • тошнота, рвота или и то и другое
  • усталость

Точная причина мигрени остается неизвестной. Однако генетические факторы и факторы окружающей среды могут влиять на риск человека.

Проблемы с ухом

Тупое, ноющее давление на сторону головы, лица или челюсти может указывать на ушную инфекцию или вестибулярную мигрень.

Симптомы, которые обычно сопровождают проблемы, связанные с ухом, включают:

  • боль в ухе, челюсти или виске
  • головокружение или головокружение
  • проблемы со слухом
  • шум в ушах или звон в ушах
  • проблемы со зрением
  • жидкость выделения из уха

Менингит

Менингит - редкое заболевание, вызывающее воспаление оболочек, окружающих головной и спинной мозг.Эти оболочки называются мозговыми оболочками.

Менингит обычно развивается после того, как вирусная или бактериальная инфекция попадает в кровоток и попадает в мозг. Затем инфекция проникает в ткани и жидкости головного или спинного мозга.

Другие причины менингита включают:

  • заражение грибами
  • заражение паразитами
  • заражение Naegleria fowleri амеба
  • некоторые лекарства
  • волчанка
  • некоторые травмы головы
  • некоторые виды рака

Воспаление головной и спинной мозг может вызвать сильную головную боль, а также:

  • ригидность шеи
  • лихорадку
  • усталость
  • чувствительность к свету
  • изменения настроения
  • потеря аппетита
  • спутанность сознания
  • тошнота, рвота или и то, и другое
  • судороги

Опухоль головного мозга

Опухоль в головном мозге или рядом с ним может увеличивать давление внутри черепа.

Американское онкологическое общество предоставляет следующий общий список симптомов опухоли головного мозга:

  • головная боль
  • тошнота, рвота или и то и другое
  • усталость
  • помутнение зрения
  • головокружение или потеря равновесия
  • изменения личности или поведения
  • судороги
  • кома

Аневризма головного мозга

Аневризма - это выпуклость или выпячивание, которое образуется в кровеносном сосуде.

Аневризмы развиваются из-за слабости стенки кровеносного сосуда, и выступающая область может заполняться кровью.

Аневризма головного мозга может давить на нервы и ткани мозга, вызывая следующие симптомы:

  • онемение
  • слабость
  • боль над и за глазом
  • расширение зрачка
  • изменение зрения
  • паралич на одной стороне лица

Если человек не получает лечения, аневризма мозга может лопнуть или разорваться, наполняя кровью окружающие ткани. Если это произойдет, у человека внезапно разовьется сильная головная боль.

Другие симптомы разрыва аневризмы головного мозга включают:

  • двоение в глазах
  • ригидность шеи
  • чувствительность к свету
  • тошноту, рвоту или и то и другое
  • судороги
  • потерю сознания
  • инсульт

A Разрыв аневризмы головного мозга требует неотложной помощи. Любой человек с аневризмой, которая, по их мнению, разорвалась, должен немедленно обратиться в службу экстренной помощи, если у него есть какие-либо из вышеперечисленных симптомов.

.

Глава3

3 КАПИЛЛЯРНОЕ ДАВЛЕНИЕ. 3-2

Что Причины капиллярного давления ?. 3-2

3.1 ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ДАВЛЕНИИ УСЛОВИЯ. 3-3

3.1.1 П в По радиусу капиллярной трубки. 3-3

3.1.2 P c По высоте столба жидкости. 3-4

3.1.3 P c По радиусам закругления интерфейса. 3-7

3.1.4 Приложение к параллельным пластинам.3-8

3.2 ПРИМЕНЕНИЕ ВЫРАЖЕНИЙ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПОРИСТЫЕ СМИ 3-11

3.2.1 Приложение для получения статического распределения жидкости в пористой среде. 3-11

3.2.2 Пористый СМИ моделируются как пучок капилляров. 3-12

3.2.3 Пористый СМИ смоделированы как упаковка однородных сфер. 3-14

3.3 Лаборатория методы измерения капиллярного давления. 3-16

3.3.1 Центробежный Метод. 3-18

3.3.2 Меркурий Метод впрыска. 3-18

3.3.3 Пористый Диафрагменный метод. 3-19

3,4 Другое методы. 3-20

3.4.1 Поле Метод: 3-20

3.4.2 Капилляр Гистерезис. 3-20

3.4.3 Пояснения для капиллярного гистерезиса. 3-21

3.4.4 влияние распределения пор по размерам на кривую капиллярного давления. 3-22

3.4.5 Преобразование от лабораторных капиллярных данных до капиллярных данных коллектора. 3-22

3.4.6 Расчет Средняя водонасыщенность. 3-23

3,5 Усреднение Кривые капиллярного давления. 3-25

3.5.1 Леверетт J-функция. 3-26

3.5.2 Как используйте J-функцию Леверетта для расчета средней водонасыщенности. 3-28

3.5.2.1 Случай 1: Для каждого образца известны проницаемость, пористость и высота над уровнем моря. 3-29

3.5.2.2 Правильный метод. 3-29

3.5.2.3 Ошибки из-за используя средние значения и .. 3-31

3.5.2.4 Случай 2: Проницаемость и пористость в зависимости от высоты неизвестны. Расстояние от (расстояние от уровень свободных грунтовых вод) известен. 3-31

Водохранилище горная порода обычно содержит несмешивающиеся фазы: нефть, воду и газ. Силы которые удерживают эти жидкости в равновесии друг с другом и с породой, выражения капиллярных сил. Во время заводнения эти силы могут действовать вместе с силами трения, чтобы противостоять потоку масла.Поэтому это полезно понять природу этих капиллярных сил.

Определение : Капилляр давление - это перепад давления, существующий на границе раздела две несмешивающиеся жидкости.

Если если смачиваемость системы известна, то капиллярное давление всегда будет быть положительным, если оно определяется как разница между давлениями в фазы несмачивания и смачивания.То есть:

Таким образом для водомасляной системы (влажная вода)

Для система газ-нефть (oil-wet)

Капилляр давление возникает в результате межфазного натяжения, существующего на границе раздела. разделение двух несмешивающихся жидкостей.Само межфазное натяжение вызвано дисбаланс в молекулярных силах притяжения, испытываемый молекулы на поверхности, как показано ниже.

Для молекул в интерьере:

нетто force = 0, так как вокруг достаточно молекул, чтобы уравновеситься.

Для молекул на поверхности:

нетто результатом силы является притяжение внутрь, вызывающее тангенциальное натяжение на поверхность.

чистый эффект межфазного натяжения состоит в том, чтобы попытаться минимизировать межфазное площадь аналогично натяжению растянутой мембраны. Чтобы сбалансировать эти силы и чтобы поддерживать границу раздела в равновесии, давление внутри интерфейс должен быть выше, чем снаружи.

Силы уменьшение интерфейса обусловлено: а) Межфазное натяжение

б) Внешнее давление

Эффект межфазного натяжения заключается в сжатии несмачивающей фазы относительно фаза смачивания.Сила, создаваемая внутренним давлением, уравновешивает его.

3.1.1 P c По радиусу капилляра трубка

С интерфейс находится в равновесии, сила может быть сбалансирована на любом участке. В межфазные силы устраняются, если взять за свободное тело ту часть интерфейс не находится в прямом контакте с твердым телом. Баланс сил даст:

(внутренний давление - Внешнее давление) * Площадь поперечного сечения = Межфазное натяжение * Окружность

Таким образом,

Следовательно,

А поскольку по определению , мы имеем:

Для система воздух-вода, воздух - несмачивающая фаза и

Это уравнение называется уравнением Лапласа в некоторые тексты.

3.1.2 P c По высоте столба жидкости.

потому что нет капиллярное давление через горизонтальную поверхность раздела.

но

следовательно,

С , затем

Система масло-вода

потому что ни на одном горизонтальном интерфейсе нет капилляров.

Начиная с , затем,

Следовательно,

Это есть,

два выражения для капиллярного давления в трубке, одно через высоту столб жидкости, а другой по радиусу капиллярной трубки может быть объединены, чтобы дать выражение для высоты столба жидкости с точки зрения радиус трубки следующий:

Следовательно для системы воздух-вода,

Аналогично, для системы масло-вода,

Эти два уравнения показывают обратную зависимость между высотой жидкости и капилляром радиус.Чем меньше радиус, тем выше высота столба жидкости. будет.

Пример 3.1

а) Выведите выражение для давления на дне капиллярной трубки содержащие масло и воду и подверженные воздействию атмосферы, как показано ниже.

б) Если , , и , а радиус трубки равен 1 см. В чем ценность давление внизу трубки ?

.

Решение

Рассмотреть точки (1) и (2) на границах раздела воздух / масло и вода / масло соответственно.

(1)

(2)

с. получаем

С,

Решение для P корова дает;

(3)

б) Подстановка значений,

3.1.3

.

Оценка падения давления вдоль трубопроводов

Самый простой способ перекачать жидкость в замкнутой системе из точки A в точку B - с помощью канала или трубы ( Рис. 1 ).

  • Рис. 1 - Система потока жидкости (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Конструкция трубопровода

Минимальные базовые параметры, которые требуются для проектирования системы трубопроводов, включают, помимо прочего, следующее.

  • Характеристики и физические свойства жидкости.
  • Требуемый массовый расход (или объем) транспортируемой жидкости.
  • Давление, температура и высота в точке А.
  • Давление, температура и высота в точке Б.
  • Расстояние между точками A и B (или длина, которую должна пройти жидкость) и эквивалентная длина (потери давления), вносимые клапанами и фитингами.


Эти основные параметры необходимы для проектирования системы трубопроводов. Предполагая установившийся поток, существует ряд уравнений, основанных на общем уравнении энергии, которые можно использовать для проектирования системы трубопроводов.Переменные, связанные с флюидом (например, жидкость, газ или многофазность), влияют на поток. Это приводит к выводу и развитию уравнений, применимых к конкретной жидкости. Хотя конструкция трубопроводов и трубопроводов может быть сложной, подавляющее большинство конструктивных проблем, с которыми сталкивается инженер, можно решить с помощью стандартных уравнений потока.

Уравнение Бернулли

Основным уравнением, разработанным для представления стационарного потока жидкости, является уравнение Бернулли, которое предполагает, что полная механическая энергия сохраняется для устойчивого, несжимаемого, невязкого, изотермического потока без теплопередачи или работы.Эти ограничительные условия могут быть характерны для многих физических систем.

Уравнение записано как
(Уравнение 1)
где

Z = напор, фут,
п. = давление, psi,
ρ = Плотность, фунт / фут 3 ,
В = скорость, фут / сек,
г = гравитационная постоянная, фут / сек 2 ,
и
H L = потеря напора, фут.


На рис. 2 представлена ​​упрощенная графическая иллюстрация уравнения Бернулли.

  • Рис. 2 - Набросок четырех уравнений Бернулли (любезно предоставлено AMEC Paragon).


Уравнение Дарси дополнительно выражает потерю напора как
(уравнение 2)
и
(уравнение 3)
где

H L = потеря напора, фут,
f = Коэффициент трения по Муди, безразмерный,
л = длина трубы, фут,
D = диаметр трубы, фут,
В = скорость, фут / сек,
г = гравитационная постоянная фут / сек 2 ,
Δ P = перепад давления, psi,
ρ = Плотность, фунт / фут 3 ,
и
г = внутренний диаметр трубы, дюйм.

Число Рейнольдса и коэффициент трения Муди

Число Рейнольдса - это безразмерный параметр, который полезен для характеристики степени турбулентности в режиме потока и необходим для определения коэффициента трения Муди. Это выражается как
(уравнение 4)
, где

Вязкость
ρ = Плотность, фунт / фут 3 ,
D = внутренний диаметр трубы, фут,
В = скорость потока, фут / сек,
и
мкм = , фунт / фут-сек.


Число Рейнольдса для жидкостей может быть выражено как
(уравнение 5)
где

мкм = вязкость, сП,
г = внутренний диаметр трубы, дюйм,
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде (вода = 1),
Q л = Расход жидкости, B / D,
и
В = скорость, фут / сек.


Число Рейнольдса для газов может быть выражено как
(уравнение 6)
где

мкм = вязкость, сП,
г = внутренний диаметр трубы, дюйм,
S = удельный вес газа при стандартных условиях по отношению к воздуху (молекулярная масса, деленная на 29),
и
Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут.


Коэффициент трения Муди, f , выраженный в предыдущих уравнениях, является функцией числа Рейнольдса и шероховатости внутренней поверхности трубы и определяется как Рис. 3 . На коэффициент трения Moody влияет характеристика потока в трубе. Для ламинарного потока, где Re <2000, протекающая жидкость перемешивается слабо, а скорость потока параболическая; Коэффициент трения Муди выражается как f = 64 / Re.Для турбулентного потока, где Re> 4000, происходит полное перемешивание потока, и скорость потока имеет однородный профиль; f зависит от Re и относительной шероховатости (/ D ). Относительная шероховатость - это отношение абсолютной шероховатости,, меры поверхностных дефектов к внутреннему диаметру трубы, D . Таблица 9.1 перечисляет абсолютную шероховатость для нескольких типов материалов труб.

  • Рис. 3 - Таблица коэффициента трения (любезно предоставлено AMEC Paragon).


Если вязкость жидкости неизвестна, Рис. 4 может использоваться для вязкости сырой нефти, Рис. 5 для эффективной вязкости смесей сырая нефть / вода и Рис. 6 для вязкость природного газа. При использовании некоторых из этих цифр необходимо использовать соотношение между вязкостью в сантистоксах и вязкостью в сантипуазах
(уравнение 7)
где

γ = кинематическая вязкость, сантистокс,
ϕ = абсолютная вязкость, сП,
и
SG = удельный вес.
  • Рис. 4 - Стандартные графики вязкости / температуры для жидких нефтепродуктов (любезно предоставлены ASTM).

  • Рис. 5 - Эффективная вязкость смеси масло / вода (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 6 - Вязкость углеводородного газа в зависимости от температуры (любезно предоставлено Western Supply Co.).

Падение давления для потока жидкости

Общее уравнение

Ур.3 можно выразить через внутренний диаметр трубы (ID), как указано ниже.
(уравнение 8)
где

г = внутренний диаметр трубы, дюйм,
f = Коэффициент трения по Муди, безразмерный,
л = длина трубы, фут,
Q л = Расход жидкости, B / D,
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде,
и
Δ P = Падение давления, фунт / кв. Дюйм (полное падение давления).

Уравнение Хазена Вильямса

Уравнение Хазена-Вильямса, которое применимо только для воды в турбулентном потоке при 60 ° F, выражает потерю напора как
(уравнение 9)
где

H L = потеря напора из-за трения, фут,
л = длина трубы, фут,
С = постоянный коэффициент трения, безразмерный ( таблица 2 ),
г = внутренний диаметр трубы, дюйм.,
Q л = Расход жидкости, B / D,
и
галлонов в минуту = Расход жидкости, гал / мин.


Падение давления можно рассчитать по
(уравнение 10)

Падение давления для потока газа

Общее уравнение

Общее уравнение для расчета расхода газа указано как
(Ур.11)
где

Вт = расход, фунт / сек,
г = ускорение свободного падения, 32,2 фут / сек 2 ,
А = площадь поперечного сечения трубы, фут 2 ,
V 1 = удельный объем газа на входе, фут 3 / фунт,
f = коэффициент трения, безразмерный,
л = длина, фут,
D = диаметр трубы, фут,
п. 1 = давление на входе, psia,
и
п. 2 = давление на выходе, фунт / кв.


Допущения: работа не выполняется, поток установившийся и f = постоянный как функция длины.

Упрощенное уравнение

Для практических целей трубопровода, Ур. 11 можно упростить до
(уравнение 12)
, где

п. 1 = давление на входе, psia,
п. 2 = давление на выходе, psia,
S = удельный вес газа,
Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут,
Z = Коэффициент сжимаемости газа безразмерный,
т = температура протока, ° R,
f = Коэффициент трения по Муди, безразмерный,
г = ID трубы, дюйм.,
и
л = длина, фут.


Коэффициент сжимаемости Z для природного газа можно найти в рис. 7 .

  • Рис. 7 - Сжимаемость низкомолекулярных природных газов (любезно предоставлено Natl. Gas Processors Suppliers Assn.).


Для расчета расхода газа в трубопроводах можно использовать три упрощенных производных уравнения:

  • Уравнение Веймута
  • Уравнение Панхандла
  • Уравнение Шпицгласа

Все три эффективны, но точность и применимость каждого уравнения попадают в определенные диапазоны расхода и диаметра трубы.Далее формулируются уравнения.

Уравнение Веймута

Это уравнение используется для потоков с высоким числом Рейнольдса, где коэффициент трения по Муди является просто функцией относительной шероховатости.
(уравнение 13)
где

Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут,
г = внутренний диаметр трубы, дюйм,
п. 1 = давление на входе, psia,
п. 2 = давление на выходе, psia,
л = длина, фут,
Т 1 = Температура газа на входе, ° Р,
S = удельный вес газа,
и
Z = Коэффициент сжимаемости газа, безразмерный.
Уравнение Panhandle

Это уравнение используется для потоков с умеренным числом Рейнольдса, где коэффициент трения Муди не зависит от относительной шероховатости и является функцией числа Рейнольдса в отрицательной степени.
(уравнение 14)
где

КПД
E = (новая труба: 1,0; хорошие условия эксплуатации: 0,95; средние условия эксплуатации: 0,85),
Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут,
г = ID трубы, дюйм.,
п. 1 = давление на входе, psia,
п. 2 = давление на выходе, psia,
L м = длина, миль,
Т 1 = Температура газа на входе, ° Р,
S = удельный вес газа,
и
Z = Коэффициент сжимаемости газа, безразмерный.
Уравнение шпицгласа


(уравнение 15)
где

Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут,
Δ h W = потеря давления, дюймы водяного столба,
и
г = ID трубы, дюйм.


Допущения:

f = (1+ 3,6 / д + 0,03 г) (1/100),
т = 520 ° R,
п. 1 = 15 фунтов / кв. Дюйм,
Z = 1.0,
и
Δ P = <10% от P 1.

Применение формул

Как обсуждалось ранее, существуют определенные условия, при которых различные формулы более применимы. Далее дается общее руководство по применению формул.

Упрощенная формула газа

Эта формула рекомендуется для большинства приложений общего использования.

Уравнение Веймута

Уравнение Веймута рекомендуется для труб меньшего диаметра (обычно 12 дюймов.и менее). Он также рекомендуется для сегментов меньшей длины (<20 миль) в производственных батареях и для ответвлений сборных линий, приложений среднего и высокого давления (от +/– 100 фунтов на кв. Дюйм до> 1000 фунтов на кв. Дюйм) и высоких чисел Рейнольдса.

Уравнение Panhandle

Это уравнение рекомендуется для труб большего диаметра (12 дюймов и больше). Он также рекомендуется для протяженных трубопроводов (> 20 миль), таких как магистральные трубопроводы по пересеченной местности, и для умеренных чисел Рейнольдса.

Уравнение шпицгласа

Уравнение Spitzglass рекомендуется для вентиляционных линий низкого давления диаметром <12 дюймов (Δ P <10% от P 1 ).

Инженер-нефтяник обнаружит, что общее уравнение газа и уравнение Веймута очень полезны. Уравнение Веймута идеально подходит для проектирования ответвлений и магистральных трубопроводов в промысловых системах сбора газа.

Многофазный поток

Режимы потока

Жидкость из ствола скважины в первую часть производственного оборудования (сепаратор) обычно представляет собой двухфазный поток жидкость / газ.

Характеристики горизонтальных многофазных режимов потока показаны на Рис. 8 . Их можно описать следующим образом:

  • Пузырь: Возникает при очень низком соотношении газ / жидкость, когда газ образует пузырьки, которые поднимаются к верхней части трубы.
  • Пробка: Возникает при более высоких соотношениях газ / жидкость, когда пузырьки газа образуют пробки среднего размера.
  • Стратифицированный: По мере увеличения соотношения газ / жидкость пробки становятся длиннее, пока газ и жидкость не потекут в отдельные слои.
  • Волнистый: По мере дальнейшего увеличения соотношения газ / жидкость энергия текущего газового потока вызывает волны в текущей жидкости.
  • Пробка: По мере увеличения соотношения газ / жидкость высота волны жидкости увеличивается до тех пор, пока гребни не соприкасаются с верхом трубы, создавая пробки жидкости.
  • Распылитель: При чрезвычайно высоком соотношении газ / жидкость жидкость диспергируется в потоке газа.
  • Фиг.8 - Двухфазный поток в горизонтальном потоке (любезно предоставлен AMEC Paragon).


Рис. 9 [1] показывает различные режимы потока, которые можно ожидать при горизонтальном потоке, в зависимости от приведенных скоростей потока газа и жидкости. Поверхностная скорость - это скорость, которая существовала бы, если бы другая фаза отсутствовала.

  • Рис. 9 - Карта горизонтального многофазного потока (по Гриффиту). [1]


Многофазный поток в вертикальной и наклонной трубе ведет себя несколько иначе, чем многофазный поток в горизонтальной трубе.Характеристики режимов вертикального потока показаны на Рис. 10 и описаны ниже.

  • Рис. 10 - Двухфазный поток в вертикальном потоке (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Пузырь

Если соотношение газ / жидкость небольшое, газ присутствует в жидкости в виде маленьких случайно распределенных пузырьков переменного диаметра. Жидкость движется с довольно равномерной скоростью, в то время как пузырьки движутся вверх через жидкость с разными скоростями, которые определяются размером пузырьков.За исключением общей плотности композитной жидкости, пузырьки мало влияют на градиент давления.

Пробковый поток

По мере увеличения соотношения газ / жидкость высота волны жидкости увеличивается до тех пор, пока гребни не соприкасаются с верхней частью трубы, создавая пробки жидкости.

Переходный поток

Текучая среда переходит из непрерывной жидкой фазы в непрерывную газовую фазу. Жидкие пробки практически исчезают и уносятся в газовую фазу.Влияние жидкости по-прежнему значимо, но преобладает влияние газовой фазы.

Кольцевой поток тумана

Газовая фаза является непрерывной, и основная часть жидкости увлекается газом. Жидкость смачивает стенку трубы, но влияние жидкости минимально, поскольку газовая фаза становится регулирующим фактором. Рис. 11 [2] показывает различные режимы потока, которые можно ожидать в вертикальном потоке, в зависимости от приведенных скоростей потока газа и жидкости.

  • Рис. 11 - Карта вертикального многофазного потока (по Taitel и др. ). [2]

Двухфазный перепад давления

Расчет перепада давления в двухфазном потоке очень сложен и основан на эмпирических соотношениях для учета фазовых изменений, которые происходят из-за изменений давления и температуры вдоль потока, относительных скоростей фаз и сложных эффектов возвышения. изменения. Таблица 3 перечисляет несколько коммерческих программ, которые доступны для моделирования перепада давления. Поскольку все они в какой-то степени основаны на эмпирических отношениях, их точность ограничена наборами данных, на основе которых были построены отношения. Нет ничего необычного в том, что измеренные перепады давления в поле отличаются на ± 20% от рассчитанных по любой из этих моделей.

Упрощенная аппроксимация падения давления на трение для двухфазного потока

Ур.16 обеспечивает приближенное решение проблемы падения давления на трение в двухфазных задачах потока, которое соответствует заявленным предположениям.
(уравнение 16)
где

Δ P = Падение давления на трение, psi,
f = Коэффициент трения по Муди, безразмерный,
л = длина, фут,
Вт = расход смеси, фунт / час,
ρ M = Плотность смеси, фунт / фут 3 ,
и
г = ID трубы, дюйм.


Формула скорости потока смеси:
(уравнение 17)
где

Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут,
Q L = Расход жидкости, B / D,
S = удельный вес газа при стандартных условиях, фунт / фут 3 (воздух = 1),
и
SG = Удельный вес жидкости по отношению к воде, фунт / фут 3 .


Плотность смеси определяется как
(уравнение 18)
где

п. = рабочее давление, psia,
R = Соотношение газ / жидкость, футы 3 / баррель,
т = рабочая температура, ° Р,
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде, фунт / фут 3 ,
S = удельный вес газа при стандартных условиях, фунт / фут 3 (воздух = 1),
и
Z = Коэффициент сжимаемости газа, безразмерный.


Формула применима, если выполняются следующие условия:

  • Δ P меньше 10% входного давления.
  • Пузырь или туман.
  • Нет перепадов высот.
  • Нет необратимой передачи энергии между фазами.

Падение давления Бекаус

.

Смотрите также