การไล่ระดับสีเชิงเส้น ทุ่งบาริก

เมื่อดูที่ไอโซบาร์บนแผนที่สรุป เราสังเกตเห็นว่าในบางแห่ง ไอโซบาร์นั้นหนากว่า ในบางที่ - น้อยกว่า เป็นที่ชัดเจนว่าในตอนแรกความกดอากาศเปลี่ยนแปลงในทิศทางแนวนอนอย่างแรงกว่าในวินาที - อ่อนลง

คุณสามารถใช้การไล่ระดับความกดอากาศในแนวนอนหรือที่เรียกว่าการไล่ระดับความกดอากาศในแนวนอนเพื่อแสดงว่าความกดอากาศเปลี่ยนแปลงในทิศทางแนวนอนได้แม่นยำอย่างไร การไล่ระดับแรงดันแนวนอนคือการเปลี่ยนแปลงของแรงดันต่อหน่วยระยะทางในระนาบแนวนอน (ให้แม่นยำยิ่งขึ้นบนพื้นผิวระดับ) ในกรณีนี้ ระยะทางจะถูกนำไปในทิศทางที่ความดันลดลงอย่างแรงที่สุด

ดังนั้น ความลาดเอียงของ baric ในแนวนอนจึงเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางตรงกับทิศทางปกติไปยัง isobar ในทิศทางของแรงดันที่ลดลง และค่าตัวเลขจะเท่ากับอนุพันธ์ของความดันตามทิศทางนี้ (G = -dp/dl) .

เช่นเดียวกับเวกเตอร์ใดๆ การไล่ระดับสี baric ในแนวนอนสามารถแสดงเป็นกราฟิกด้วยลูกศร ในกรณีนี้ ลูกศรชี้ไปตามค่าปกติไปยัง isobar ในทิศทางของแรงดันที่ลดลง

ในกรณีที่ไอโซบาร์ถูกควบแน่น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันต่อหน่วยระยะทางตามแนวปกติถึงไอโซบาร์จะมากกว่า เมื่อแยกไอโซบาร์ออกจากกัน จะเล็กกว่า

หากมีการไล่ระดับบรรยากาศแบบบาริกในแนวนอน แสดงว่าพื้นผิวไอโซบาริกในส่วนที่กำหนดของบรรยากาศจะเอียงไปที่พื้นผิวระดับ และดังนั้น ตัดกับมันจึงก่อตัวเป็นไอโซบาร์

ในทางปฏิบัติ ค่าเฉลี่ย baric gradient จะถูกวัดบนแผนที่สรุปสำหรับส่วนใดส่วนหนึ่งของสนาม baric กล่าวคือ พวกมันวัดระยะห่างระหว่างไอโซบาร์สองตัวที่อยู่ติดกันในพื้นที่ที่กำหนดตามแนวเส้นตรง จากนั้นความแตกต่างของแรงดันระหว่างไอโซบาร์ (ปกติคือ 5 mb) จะถูกหารด้วยระยะทางนี้ ซึ่งแสดงเป็นหน่วยขนาดใหญ่ - 100 กม. ภายใต้สภาวะบรรยากาศจริงใกล้พื้นผิวโลก การไล่ระดับความเอียงของ baric ในแนวนอนจะอยู่ที่ไม่กี่มิลลิบาร์ (ปกติคือ 1-3) ต่อ 100 กม.

เปลี่ยนความดันด้วยความสูง

ความกดอากาศจะลดลงตามระดับความสูง นี่เป็นเพราะเหตุผลสองประการ ประการแรก ยิ่งเราสูงเท่าไหร่ ความสูงของเสาอากาศที่อยู่เหนือเราก็ยิ่งต่ำลง ดังนั้นจึงทำให้น้ำหนักน้อยลง ประการที่สอง ด้วยความสูง ความหนาแน่นของอากาศลดลง ทำให้หายากขึ้น กล่าวคือ มีโมเลกุลของแก๊สน้อยลง ดังนั้นจึงมีมวลและน้ำหนักน้อยลง

บรรยากาศมาตรฐานสากล (ย่อมาจาก ISA, eng. ISA) คือการกระจายอุณหภูมิ ความดัน และความหนาแน่นของอากาศในชั้นบรรยากาศโลกตามแนวตั้งตามเงื่อนไข พื้นฐานสำหรับการคำนวณพารามิเตอร์ของ ISA คือสูตรความกดอากาศ โดยมีพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน

สำหรับ ISA ยอมรับเงื่อนไขต่อไปนี้: ความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลเฉลี่ยที่อุณหภูมิ 15 °C คือ 1,013 mb (101.3 kN/m² หรือ 760 mmHg) อุณหภูมิจะลดลงในแนวตั้งเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น 6.5 °C ขึ้น 1 กม. ถึงระดับ 11 กม. (ระดับความสูงตามเงื่อนไขของจุดเริ่มต้นของ tropopause) ซึ่งอุณหภูมิจะเท่ากับ -56.5 °C และเกือบจะหยุดการเปลี่ยนแปลง

Vlad Merzhevich

การไล่ระดับสีเป็นการเปลี่ยนสีจากสีหนึ่งไปยังอีกสีหนึ่งอย่างราบรื่น และสามารถมีสีได้หลายสีและการเปลี่ยนสีระหว่างสีทั้งสอง ด้วยความช่วยเหลือของการไล่ระดับสี เอฟเฟกต์การออกแบบเว็บที่แปลกประหลาดที่สุดจึงถูกสร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น สามมิติหลอก แสงสะท้อน พื้นหลัง ฯลฯ นอกจากนี้ ด้วยการไล่ระดับสี องค์ประกอบจะดูสวยกว่าแบบธรรมดา

ไม่มีคุณสมบัติแยกต่างหากในการเพิ่มการไล่ระดับสี เนื่องจากถือว่าเป็นภาพพื้นหลัง ดังนั้นจึงเพิ่มผ่านคุณสมบัติ background-image หรือคุณสมบัติทั่วไปของพื้นหลัง ดังแสดงในตัวอย่างที่ 1

ตัวอย่างที่ 1 ไล่โทนสี

ในที่นี้ สำนวนลามกอนาจารมักจะเริ่มสร้างภาพร้อยแก้ว แต่เกมภาษาไม่ได้นำไปสู่ความเข้าใจเชิงโต้ตอบ

ผลลัพธ์ของตัวอย่างนี้แสดงในรูปที่ หนึ่ง.

ข้าว. 1. การไล่ระดับสีเชิงเส้นสำหรับย่อหน้า

ในกรณีที่ง่ายที่สุดโดยแสดงสองสีในตัวอย่างที่ 1 ก่อนอื่นให้เขียนตำแหน่งที่การไล่ระดับสีจะเริ่ม จากนั้นจึงระบุสีเริ่มต้นและสิ้นสุด

ในการบันทึกตำแหน่ง ก่อนอื่นให้เขียนถึง จากนั้นเพิ่มคำหลัก top , bottom และ left , right , เช่นเดียวกับชุดค่าผสมของคำหลักเหล่านั้น ลำดับของคำไม่สำคัญ คุณสามารถเขียนไปทางซ้ายบนหรือซ้ายบน ในตาราง. 1 แสดงตำแหน่งต่างๆ และประเภทของการไล่ระดับสีที่เป็นผลลัพธ์สำหรับสี #000 และ #fff หรือจากสีดำเป็นสีขาว

แท็บ 1. ประเภทการไล่ระดับสี

ตำแหน่ง		คำอธิบาย	ดู
ด้านบน	0deg	ขึ้นไป.
ซ้าย	270deg	จากขวาไปซ้าย
ล่าง	180deg	บนลงล่าง.
ไปทางขวา	90deg	จากซ้ายไปขวา.
ด้านบนซ้าย		จากมุมขวาล่างไปซ้ายบน
ด้านบนขวา		จากมุมล่างซ้ายไปขวาบน
ไปทางซ้ายล่าง		จากมุมบนขวาไปซ้ายล่าง
ล่างขวา		จากบนซ้ายไปขวาล่าง

แทนที่จะใช้คีย์เวิร์ด อนุญาตให้ตั้งค่าความชันของเส้นไล่ระดับสี ซึ่งแสดงทิศทางของการไล่ระดับสี ขั้นแรก ให้เขียนค่าบวกหรือลบของมุม จากนั้นองศาจะถูกรวมเข้าด้วยกัน

องศาศูนย์ (หรือ360º) สอดคล้องกับการไล่ระดับสีจากล่างขึ้นบน จากนั้นนับถอยหลังตามเข็มนาฬิกา มุมลาดเอียงของเส้นเกรเดียนต์แสดงไว้ด้านล่าง

สำหรับค่าด้านซ้ายบนและค่าที่คล้ายกัน มุมของเส้นไล่ระดับสีจะคำนวณตามขนาดขององค์ประกอบเพื่อเชื่อมจุดมุมสองจุดที่อยู่ตรงข้ามกันในแนวทแยง

ในการสร้างการไล่ระดับสีที่ซับซ้อน สองสีจะไม่เพียงพออีกต่อไป ไวยากรณ์ช่วยให้คุณเพิ่มสีได้ไม่จำกัด โดยแสดงรายการสีที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้สีโปร่งใส (คีย์เวิร์ดแบบโปร่งใส) เช่นเดียวกับสีโปร่งแสงโดยใช้รูปแบบ RGBA ดังที่แสดงในตัวอย่างที่ 2

ตัวอย่างที่ 2: สีโปร่งแสง

HTML5 CSS3 IE 9 IE 10 Cr Op Sa Fx

ผลลัพธ์ของตัวอย่างนี้แสดงในรูปที่ 2.

ข้าว. 2. ไล่โทนสีโปร่งแสง

หากต้องการกำหนดตำแหน่งสีในการไล่ระดับสีอย่างแม่นยำ ค่าสีจะตามด้วยตำแหน่งเป็นเปอร์เซ็นต์ พิกเซล หรือหน่วยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น รายการ แดง 0%, ส้ม 50%, เหลือง 100%หมายความว่าการไล่ระดับสีเริ่มจากสีแดง จากนั้น 50% เปลี่ยนเป็นสีส้ม จากนั้นไปจนถึงสีเหลือง เพื่อความง่าย สามารถละเว้นหน่วยที่รุนแรงเช่น 0% และ 100% ได้ โดยจะถือว่าเป็นไปตามค่าเริ่มต้น ตัวอย่างที่ 3 แสดงการสร้างปุ่มไล่ระดับซึ่งตำแหน่งของสีที่สองของทั้งสามถูกตั้งค่าเป็น 36%

ตัวอย่างที่ 3: ปุ่มไล่โทนสี

HTML5 CSS3 IE 9 IE 10 Cr Op Sa Fx

กดฉันเบาๆ

ผลลัพธ์ของตัวอย่างนี้แสดงในรูปที่ 3.

ข้าว. 3. ปุ่มไล่โทนสี

ด้วยการตั้งค่าตำแหน่งของสี คุณจะได้รับการเปลี่ยนสีที่คมชัดระหว่างสี ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะเป็นชุดของแถบสีเดียว ดังนั้นสำหรับสองสี ต้องระบุสี่สี สองสีแรกเหมือนกันและเริ่มต้นจาก 0% ถึง 50% สีที่เหลือจะเหมือนกันระหว่างกันและดำเนินต่อไปจาก 50% ถึง 100% ตัวอย่างที่ 4 เพิ่มแถบเป็นพื้นหลังของหน้าเว็บ เนื่องจากค่าสุดขั้วถูกแทนที่โดยอัตโนมัติจึงสามารถละเว้นได้ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะเขียนเพียงสองสี

ตัวอย่างที่ 4. ลายทางเรียบ

HTML5 CSS3 IE 9 IE 10 Cr Op Sa Fx

ชนชั้นนายทุนยุโรปทั่วไปและความซื่อสัตย์สุจริตแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงภาษาราชการ

ผลลัพธ์ของตัวอย่างนี้แสดงในรูปที่ 4. โปรดทราบว่าการไล่ระดับสีอย่างใดอย่างหนึ่งถูกตั้งค่าเป็นแบบโปร่งใส ดังนั้นจึงเปลี่ยนทางอ้อมผ่านสีพื้นหลังของหน้าเว็บ

ข้าว. 4. พื้นหลังลายทางแนวนอน

การไล่ระดับสีค่อนข้างเป็นที่นิยมในหมู่นักออกแบบเว็บไซต์ แต่การเพิ่มเติมนั้นซับซ้อนด้วยคุณสมบัติที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละเบราว์เซอร์และการระบุสีต่างๆ เพื่อให้ง่ายต่อการสร้างการไล่ระดับสีและแทรกลงในโค้ดของคุณ เราขอแนะนำให้คุณใช้ www.colorzilla.com/gradient-editor ซึ่งจะทำให้ง่ายต่อการตั้งค่าการไล่ระดับสีและรับโค้ดที่คุณต้องการในทันที มีเทมเพลตสำเร็จรูป (Presets) ดูตัวอย่างผลลัพธ์ (Preview) การตั้งค่าสี (Adjustments) โค้ดสุดท้าย (CSS) ที่รองรับ IE ผ่านตัวกรอง สำหรับผู้ที่เคยทำงานใน Photoshop หรือโปรแกรมแก้ไขกราฟิกอื่น การสร้างการไล่ระดับสีอาจดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อย ส่วนที่เหลือจะไม่ยากที่จะเข้าใจอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วฉันขอแนะนำอย่างยิ่ง

พิจารณาในบรรยากาศเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนานกับซี่โครง dx, dy, dz(รูปที่ 5.12) . เราสนใจการเปลี่ยนแปลงของแรงกดในแนวนอน กล่าวคือ ตามแนวแกน X.

ให้ไอโซบาร์แรงดัน Rขนานกับแกน y,ตามขอบ. ขนานกับเธอตามซี่โครง SWผ่าน isobar ด้วยความดัน ( p+dp). โปรดจำไว้ว่าความดันบรรยากาศนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยแรงที่กระทำต่อหน่วยพื้นที่ผิวซึ่งปกติถึงหลัง ต่อไปนี้ เราละเลยการเปลี่ยนแปลงของแรงกดดันชั่วคราว กล่าวคือ เราพิจารณาการเปลี่ยนแปลงในอวกาศเท่านั้น

มะเดื่อ / 5.12. เพื่อคำนวณแรงไล่ระดับความดันแนวนอน

ดังนั้น ทางด้านซ้ายของ AA "D" D ความกดอากาศจะเท่ากับ ร.แรงกดบนหน้าตรงข้ามของ BB"C"C คือ . เนื่องจากแรงที่กระทำต่อใบหน้าทั้งหมดมีค่าเท่ากับผลคูณของความดันบรรยากาศและพื้นที่ของมัน เราจึงเขียนนิพจน์สำหรับแรงดังกล่าว:

ซ้าย pdydz,

· ด้านขวา .

เป็นผลให้ปริมาณ dxdydzกำลังทำหน้าที่ dFx), เท่ากับ

ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน แรง dFxและมวลของปริมาตรที่พิจารณา

dm = pdxdydz (5.2)

สัมพันธ์กัน (อัตราส่วนของแรงต่อมวลเท่ากับความเร่ง เอ):

ดังนั้น ในมุมมองของ (5.1) และ (5.2)

เราได้นิพจน์สำหรับการเร่งความเร็ว เอซึ่งสร้างแรงของการไล่ระดับสีแบบบาริก ค่าของมันตาม (5.3) เท่ากับแรงของการไล่ระดับสีแบบบาริกต่อหน่วยมวลของปริมาตรเบื้องต้นของอากาศ สูตรเครื่องหมายลบ (5.1) และ (5.4) บ่งชี้ว่าแรงและความเร่งของการไล่ระดับความกดอากาศต่ำนั้นมุ่งไปในทิศทางของแรงดันที่ลดลง นอกจากนี้ แรงและความเร่งของการไล่ระดับความกดอากาศต่ำยังกระทำในทิศทางของแรงดันที่ลดลงอย่างรวดเร็วที่สุด ทิศทางนี้เป็นทิศทางของเส้นตั้งฉากกับไอโซบาร์ ณ จุดพิจารณาของการใช้แรง

ใน (5.4) นิพจน์จะเท่ากับค่าตัวเลขของการไล่ระดับสีแบบบาริก การไล่ระดับสี baric ในแนวนอนสามารถแสดงแบบกราฟิกด้วยลูกศรที่ชี้ไปที่ isobar ตามปกติในทิศทางที่ความดันลดลง ความยาวของลูกศรควรเป็นสัดส่วนกับค่าตัวเลขของการไล่ระดับสี (รูปที่ 5.13) กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขนาดของความลาดเอียงในแนวนอนเป็นสัดส่วนผกผันกับระยะห่างระหว่างไอโซบาร์

เห็นได้ชัดว่าที่ไอโซบาร์ถูกควบแน่น การไล่ระดับสีแบบบาริก นั่นคือ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันต่อหน่วยระยะทางตามแนวปกติถึงไอโซบาร์นั้นมากกว่า เมื่อแยกไอโซบาร์ออกจากกัน การไล่ระดับสีแบบบาริกจะเล็กกว่า

ข้าว. 5.13. ลูกศรระบุการไล่ระดับสีแบบ baric ในแนวนอนที่จุดสามจุดในฟิลด์ baric

พื้นผิวไอโซบาริกจะเอียงไปในทิศทางของการไล่ระดับสีเสมอ กล่าวคือ ในทิศทางที่ความดันลดลง (รูปที่ 5.13)

ความลาดเอียงในแนวตั้ง (ดูบทที่ 1) มีขนาดใหญ่กว่าแนวนอนหลายหมื่นเท่า ต่อไปนี้จะกล่าวถึงเฉพาะการไล่ระดับสีแบบ baric ในแนวนอนเท่านั้น ในการกำหนดความลาดเอียงเฉลี่ยของบาริกฟิลด์ ความดันจะถูกวัดตามแนวปกติถึงไอโซบาร์ที่จุดสองจุดที่ระยะห่างเท่ากับหนึ่งองศาของเส้นเมอริเดียน (111 กม.) การไล่ระดับความดันเป็นตัวเลขเท่ากับความแตกต่างของแรงดัน และมีขนาด mb/111 km (หรือ hPa/111 km) ในชั้นบรรยากาศใกล้พื้นผิวโลก ลำดับความสำคัญของการไล่ระดับความลาดเอียงในแนวนอนคือหลายมิลลิบาร์ (ปกติคือ 1–3) ต่อองศาเมริเดียน (111 กม.)

ข้าว. 5.14. ส่วนแนวตั้งของพื้นผิวไอโซบาริก Arrow – ทิศทางของการไล่ระดับสี baric ในแนวนอน; เส้นคู่ - พื้นผิวระดับ

ตัวอย่างเช่น ให้ระยะห่างระหว่างไอโซบาร์ที่อยู่ติดกันเป็น 2 ซม. บนแผนที่สรุปที่มาตราส่วน 1: 10,000,000 ขั้นตอนของไอโซลีนคือ 5 mb สำหรับมาตราส่วนที่ระบุ 2 ซม. บนแผนที่สอดคล้องกับประเภท 200 กม. ดังนั้นความแตกต่างของแรงดันต่อ 100 กม. จะเท่ากับ 5/2= 2.5 mb/100 กม. สำหรับระยะทาง 111 กม. ความแตกต่างนี้ = 2.75 mb/111 กม.

หากมีเพียงแรงของการไล่ระดับความชันบาริกในแนวนอนเท่านั้นที่กระทำในชั้นบรรยากาศ อากาศก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอด้วยความเร่งที่สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร (5.4) ความเร่งที่ระดับความดันจริงมีขนาดเล็ก โดยอยู่ที่ 0–0.3 cm/s 2 อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มขึ้นของระยะเวลาของการกระทำของแรงไล่ระดับแบบบาริก ความเร็วลมจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีกำหนด ในความเป็นจริง ความเร็วลมไม่ค่อยเกิน 10 m/s ขึ้นไป ดังนั้นจึงยังมีแรงอื่นๆ ที่ปรับสมดุลแรงของการไล่ระดับแบบแบริก (เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบทต่อไป)

เปลี่ยน baric gradient ด้วยความสูงเกี่ยวข้องกับการกระจายอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอ ติดตาม S.P. Khromov ลองจินตนาการว่าความลาดเอียงของ baric ที่พื้นผิวโลกเป็นศูนย์นั่นคือ ความดันทุกจุดเท่ากัน (รูปที่ 5.15) ในกรณีนี้ อุณหภูมิในส่วนหนึ่งของพื้นที่พิจารณาจะสูงกว่า ส่วนอีกส่วนหนึ่งจะต่ำกว่า Gการไล่ระดับอุณหภูมิแนวนอน (ความร้อน) ตามคำจำกัดความ T มักจะมุ่งไปตามค่าปกติถึงไอโซเทอร์ม (เส้นอุณหภูมิเท่ากัน) ในทิศทางที่อุณหภูมิสูงขึ้น

จำได้ว่าความดันจะลดลงตามระดับความสูง ยิ่งอุณหภูมิอากาศต่ำลงเร็วขึ้น ตามมาด้วยว่าพื้นผิวไอโซบาริกที่มีการกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอไม่สามารถอยู่ในแนวนอนได้ แม้ว่าพื้นผิวไอโซบาริกของพื้นผิวจะเป็นแนวนอน แต่พื้นผิวไอโซบาริกที่วางอยู่แต่ละอันจะถูกยกขึ้นเหนือพื้นผิวด้านล่างในอากาศเย็นน้อยลง ในอากาศอุ่นมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าพื้นผิวที่วางอยู่จะเอียงจากอากาศอุ่นไปยังอากาศเย็น (รูปที่ 5.15) ดังนั้น แม้ว่าการไล่ระดับสีแบบบาริกในแนวนอนจะเป็นศูนย์ใกล้กับพื้นผิวโลก แต่ก็มีความลาดชันดังกล่าวในเลเยอร์ที่วางอยู่

z

ความร้อนเย็น

ข้าว. 5.15. ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิแนวนอนกับการไล่ระดับความดัน

ยิ่งไปกว่านั้น ไม่ว่าการไล่ระดับแบริกในแนวนอนที่พื้นผิวโลกจะเป็นอย่างไร ความสูงก็จะเข้าใกล้การไล่ระดับอุณหภูมิในแนวนอนในทิศทางของมัน ที่ระดับความสูงเพียงพอ ความลาดเอียงของ baric ในแนวนอนจะใกล้เคียงกับทิศทางที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิแนวนอนโดยเฉลี่ยในชั้นอากาศจากระดับล่างถึงชั้นบน จากรูป 5.15 ตามมาด้วยว่าในบริเวณที่อบอุ่นของบรรยากาศ ความดันที่ความสูงที่กำหนดจะเพิ่มขึ้น และในบริเวณที่มีอากาศหนาวเย็น ความดันจะลดลง

ความแตกต่างของความดันบรรยากาศระหว่างสองพื้นที่ทั้งที่พื้นผิวโลกและด้านบนทำให้เกิดการเคลื่อนที่ในแนวนอนของมวลอากาศ - ลม ในทางกลับกัน แรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทานบนพื้นผิวโลกทำให้มวลอากาศอยู่กับที่ ดังนั้นลมจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อแรงดันตกคร่อมที่มีขนาดใหญ่พอที่จะเอาชนะแรงต้านของอากาศและทำให้เคลื่อนที่ได้ เห็นได้ชัดว่าความแตกต่างของแรงดันต้องสัมพันธ์กับหน่วยระยะทาง เป็นหน่วยวัดระยะทาง เคยใช้ 10 เส้นเมอริเดียน นั่นคือ 111 กม. ในปัจจุบัน เพื่อความง่ายในการคำนวณ เราตกลงกันว่าจะใช้เวลา 100 กม.

ความลาดเอียงของ baric ในแนวนอนคือแรงดันตก 1 mb ในระยะทาง 100 กม. ตามแนวปกติถึง isobar ในทิศทางของแรงดันที่ลดลง

ความเร็วลมแปรผันตามความลาดชันเสมอ ยิ่งมีอากาศมากเกินไปในบริเวณหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกพื้นที่หนึ่ง การไหลของลมก็จะยิ่งแรงขึ้น บนแผนที่ ขนาดของความลาดชันจะแสดงโดยระยะห่างระหว่างไอโซบาร์ ยิ่งอันที่หนึ่งอยู่ใกล้กันมากเท่าไหร่ ความลาดชันยิ่งมากขึ้น และลมยิ่งแรงขึ้น

นอกจากการไล่ระดับแบบบาริกแล้ว การหมุนของโลก หรือแรงโคริโอลิส แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง และแรงเสียดทานยังส่งผลต่อลมอีกด้วย

การหมุนของโลก (แรงโคริโอลิส) เบี่ยงเบนลมในซีกโลกเหนือไปทางขวา (ในซีกโลกใต้ไปทางซ้าย) จากทิศทางของการไล่ระดับ ลมที่คำนวณตามทฤษฎีซึ่งได้รับผลกระทบจากแรงไล่ระดับและโบลิทาร์เท่านั้นเรียกว่า geostrophic มันพัดสัมผัสกับไอโซบาร์

ยิ่งลมแรงมากเท่าใด การโก่งตัวของมันก็จะมากขึ้นตามการหมุนของโลก จะเพิ่มขึ้นตามละติจูดที่เพิ่มขึ้น เหนือพื้นดินมุมระหว่างทิศทางของการไล่ระดับและลมถึง 45-50 0 และเหนือทะเล - 70-80 0 ; ค่าเฉลี่ยของมันคือ 60 0

แรงเหวี่ยงกระทำต่อลมในระบบบาริกปิด - ไซโคลนและแอนติไซโคลน มันชี้ไปตามรัศมีความโค้งของวิถีไปสู่ความนูน

แรงเสียดทานอากาศบนพื้นผิวโลกจะลดความเร็วลมเสมอ ความเร็วลมแปรผกผันกับปริมาณแรงเสียดทาน ด้วยความกดอากาศที่ลาดเอียงเหนือทะเล ที่ราบกว้างใหญ่ และที่ราบทะเลทราย ลมจะแรงกว่าภูมิประเทศที่เป็นเนินเขาและป่าทึบและเป็นภูเขามากกว่า แรงเสียดทานส่งผลกระทบต่อชั้นล่างประมาณ 1,000 เมตรเรียกว่าชั้นแรงเสียดทาน ด้านบนมีลมเป็นธรณีสโตรฟิก

ทิศทางของลมถูกกำหนดโดยขอบฟ้าที่ลมพัดมา ในการกำหนดนั้น มักจะใช้ลำแสงลม 16 ลำแสง: C, NW, NW, WNW, W, WSW, SW, SSW, S, SSE, SE, ESE, B, NE, NE, NNE

บางครั้งมุม (rhumb) ระหว่างทิศทางของลมและเส้นเมอริเดียนคำนวณโดยทิศเหนือ (N) ถือเป็น 0 0 หรือ 360 0 ตะวันออก (E) - สำหรับ 90 0, ใต้ (S) - 180 0, ตะวันตก ( ว) - 270 0.

8.25 สาเหตุและความสำคัญของความไม่เท่าเทียมกันของสนามแบริกของโลก

สำหรับขอบเขตทางภูมิศาสตร์ ความดันสูงสุดและค่าต่ำสุดนั้นไม่ได้มีความสำคัญ แต่เป็นทิศทางของกระแสลมแนวตั้งที่สร้างกระแสลมเหล่านั้น

ขนาดของความดันบรรยากาศแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวตั้ง ไม่ว่าจะขึ้นหรือลง และอาจสร้างสภาวะสำหรับการควบแน่นของความชื้นและการตกตะกอน หรือไม่รวมกระบวนการเหล่านี้ มีความสัมพันธ์สองประเภทหลักระหว่างความชื้นในอากาศและพลวัตของมัน: ไซโคลนที่มีกระแสขึ้นและแอนติไซโคลนที่มีกระแสจากมากไปน้อย

ในกระแสน้ำที่ไหลขึ้น อากาศจะเย็นลงแบบแอเดียแบติก ความชื้นสัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้น ไอน้ำควบแน่น ก่อตัวเป็นเมฆและปริมาณน้ำฝนตกลงมา ดังนั้น สภาพอากาศที่ฝนตกและอากาศชื้นจึงเป็นลักษณะเฉพาะของ baric minima การควบแน่นเกิดขึ้นทีละน้อยและในทุกระดับความสูง ในกรณีนี้ ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งทำให้อากาศเพิ่มขึ้นอีก ความเย็นของมันและการควบแน่นของความชื้นส่วนใหม่ ซึ่งทำให้เกิดการปล่อยความร้อนแฝงส่วนใหม่ ในเวลาเดียวกัน มีสี่กระบวนการที่เชื่อมต่อถึงกัน: 1) การเพิ่มอากาศ 2) การระบายความร้อนด้วยอากาศ 3) การควบแน่นด้วยไอน้ำ และ 4) การปลดปล่อยความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ สาเหตุหลักของกระบวนการเหล่านี้คือความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ใช้ไปกับการระเหยของน้ำ

ในมวลอากาศที่ลดลงจะเกิดความร้อนแบบอะเดียแบติกและความชื้นในอากาศลดลง เมฆและหยาดน้ำฟ้าไม่สามารถก่อตัวได้ ดังนั้น baric maxima หรือ anticyclones จึงมีสภาพอากาศที่ไม่มีเมฆ ปลอดโปร่งและแห้ง และสภาพอากาศที่แห้ง การระเหยอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นจากพื้นผิวของมหาสมุทรในพื้นที่ที่มีความกดอากาศสูง ซึ่งความเข้มของแสงเป็นที่ชื่นชอบของท้องฟ้าที่ไม่มีเมฆ ความชื้นจากที่นี่ถูกพัดพาไปยังที่อื่น เนื่องจากอากาศจากมากไปน้อยจะต้องเคลื่อนไปด้านข้างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จากที่สูงในเขตร้อน มันไปในรูปของลมค้าไปยังเส้นศูนย์สูตร

กระบวนการดูดกลืนความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยบรรยากาศ พลวัตของมวลอากาศและการไหลเวียนของความชื้นนั้นเชื่อมโยงกันและปรับสภาพเข้าด้วยกัน

การไหลเวียนของบรรยากาศและความไม่สม่ำเสมอของสนามแบริกเกิดจากสาเหตุสองประการที่ไม่เท่ากัน สิ่งแรกและหลักคือความต่างของสนามความร้อนของโลก ความแตกต่างทางความร้อนระหว่างละติจูดของเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลก อันที่จริงมีเครื่องทำความร้อนที่เส้นศูนย์สูตรและมีตู้เย็นที่เสา พวกเขาสร้างเครื่องยนต์ความร้อนอันดับหนึ่ง

ด้วยเหตุผลทางความร้อน การหมุนเวียนของอากาศค่อนข้างง่ายจะถูกสร้างขึ้นบนดาวเคราะห์ที่ไม่หมุนรอบ ที่เส้นศูนย์สูตร อากาศร้อนขึ้น กระแสน้ำที่เพิ่มขึ้นใกล้พื้นผิวโลกก่อตัวเป็นแถบความกดอากาศต่ำที่เรียกว่าค่าต่ำสุดของเส้นศูนย์สูตรบาริก ในชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนบน พื้นผิวแบบไอโซบาริกจะลอยขึ้นและอากาศจะไหลไปทางขั้ว

ในละติจูดขั้วโลก อากาศเย็นจะเคลื่อนลงมา พื้นที่ที่มีความกดอากาศสูงก่อตัวขึ้นใกล้พื้นผิวโลก และอากาศจะกลับสู่เส้นศูนย์สูตร

ความแตกต่างทางความร้อนระหว่างละติจูดทำให้เกิดการถ่ายโอนมวลอากาศไปตามเส้นเมอริเดียนหรืออย่างที่พวกเขากล่าวในภูมิอากาศวิทยาซึ่งเป็นองค์ประกอบเชิงลึกของการหมุนเวียนของบรรยากาศ

ดังนั้นสาระสำคัญของเครื่องยนต์ความร้อนที่ทำให้เกิดการหมุนเวียนของบรรยากาศอยู่ในความจริงที่ว่าส่วนหนึ่งของพลังงานของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานของการเคลื่อนที่ของบรรยากาศ เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเส้นศูนย์สูตรและขั้ว

เหตุผลที่สองของการหมุนเวียนของบรรยากาศเป็นแบบไดนามิก มันอยู่ในการหมุนของดาวเคราะห์ การไหลเวียนของอากาศโดยตรงระหว่างเส้นศูนย์สูตรและละติจูดขั้วโลกเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากทรงกลมทั้งหมดที่อากาศเคลื่อนที่จะหมุนไป อากาศแนวนอนไหลทั้งในโทรโพสเฟียร์ตอนบนและใกล้พื้นผิวโลก ภายใต้อิทธิพลของการหมุนของโลก จะเบี่ยงเบนไปทางขวาในซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้อย่างแน่นอน นี่คือลักษณะที่องค์ประกอบเชิงพื้นที่ของการไหลเวียนของชั้นบรรยากาศเกิดขึ้น โดยพุ่งตรงจากตะวันตกไปตะวันออกและก่อตัวเป็นการขนส่งมวลอากาศจากตะวันตกไปตะวันตก บนดาวเคราะห์ที่หมุนรอบ การขนส่งทางทิศตะวันตก - ตะวันออกทำหน้าที่เป็นรูปแบบหลักของการหมุนเวียนของบรรยากาศ

การรบกวนตามฤดูกาลของสนามความร้อนของโลก อันเนื่องมาจากความร้อนของมหาสมุทรและทวีปที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความผันผวนของความดันบรรยากาศที่อยู่เหนือพวกมัน ในฤดูหนาวที่ยูเรเซียและอเมริกาเหนือ จะหนาวกว่ามหาสมุทรในละติจูดเดียวกัน พื้นผิวไอโซบาริกเหนือเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรนั้นสูงกว่าพื้นดิน อากาศด้านบนไหลจากมหาสมุทรไปยังทวีปต่างๆ มวลรวมของคอลัมน์อากาศทั่วทั้งทวีปกำลังเพิ่มขึ้น baric maxima ฤดูหนาวที่กว้างขวางเกิดขึ้นที่นี่ - สูงสุดของไซบีเรียที่มีแรงกดดันสูงถึง 1,040 mb และสูงสุดในอเมริกาเหนือที่ค่อนข้างเล็กกว่าด้วยแรงดันสูงถึง 1,022 mb เหนือมหาสมุทรมวลของคอลัมน์อากาศลดลงและเกิดความกดอากาศ นี่คือวิธีการสร้างเครื่องยนต์ความร้อนอันดับสอง

ในฤดูร้อน ความเปรียบต่างของความร้อนระหว่างพื้นดินและทะเลลดลง ค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดดูเหมือนจะละลาย ความดันเท่ากันหรือเปลี่ยนแปลงไปตรงข้ามกับฤดูหนาว ตัวอย่างเช่นในไซบีเรียจะลดลงเหลือ 1,006 mb

ความผันผวนตามฤดูกาลของความกดอากาศเหนือพื้นดินและทะเลทำให้เกิดปัจจัยที่เรียกว่ามรสุม

ในทวีปทางใต้ในเดือนมกราคม (ฤดูร้อนสำหรับพวกเขา) ส่วนหนึ่งของปี baric minima ถูกสร้างขึ้นโดยสรุปด้วย isobars ปิด

ความร้อนสลับกันครึ่งปีของซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามบาริกทั้งหมดของโลกไปสู่ซีกโลกฤดูร้อน - ในเดือนมกราคมของปีทางเหนือและในเดือนกรกฎาคมทางใต้

เส้นศูนย์สูตรขั้นต่ำในช่วงเดือนมกราคมของปีอยู่ทางใต้ของเส้นศูนย์สูตร โดยในเดือนกรกฎาคม จะเคลื่อนไปทางเหนือ และไปถึงเขตร้อนทางเหนือในเอเชียใต้ ขั้นต่ำอิหร่าน-ทารา (เอเชียใต้) ถูกสร้างขึ้นเหนืออิหร่านและทะเลทรายธาร์ ความดันในนั้นลดลงเหลือ 994 mb.

แนวนอน baric gradient

1. เมื่อดูที่ไอโซบาร์บนแผนที่สรุป เราสังเกตเห็นว่าในบางแห่ง ไอโซบาร์นั้นหนากว่า ในบางที่ - น้อยกว่า เป็นที่ชัดเจนว่าในตอนแรกความกดอากาศเปลี่ยนแปลงในทิศทางแนวนอนอย่างแรงกว่าในวินาที - อ่อนลง พวกเขายังพูดว่า:<быстрее>และ<медленнее>แต่การเปลี่ยนแปลงในช่องว่างที่เป็นปัญหาไม่ควรจะสับสนกับการเปลี่ยนแปลงในเวลา

คุณสามารถใช้การไล่ระดับความกดอากาศในแนวนอนหรือที่เรียกว่าการไล่ระดับความกดอากาศในแนวนอนเพื่อแสดงว่าความกดอากาศเปลี่ยนแปลงในทิศทางแนวนอนได้แม่นยำอย่างไร บทที่ 4 กล่าวถึงการไล่ระดับอุณหภูมิแนวนอน ในทำนองเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงของแรงดันต่อหน่วยระยะทางในระนาบแนวนอน (ที่แม่นยำกว่าบนพื้นผิวระดับ) เรียกว่าการไล่ระดับแรงดันในแนวนอน ในกรณีนี้ ระยะทางจะถูกนำไปในทิศทางที่ความดันลดลงมากที่สุด และทิศทางดังกล่าวในแต่ละจุดคือทิศทางตามแนวปกติถึงไอโซบาร์ ณ จุดที่กำหนด

ดังนั้นการไล่ระดับสีบาริกในแนวนอนจึงเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางตรงกับทิศทางปกติถึงไอโซบาร์ในทิศทางของแรงดันที่ลดลง และค่าตัวเลขจะเท่ากับอนุพันธ์ของแรงดันตามทิศทางนี้ เราแสดงเวกเตอร์นี้ด้วยสัญลักษณ์ -s/p และค่าตัวเลข (โมดูลัส) -dr/dp โดยที่ p เป็นค่าปกติของไอโซบาร์

เช่นเดียวกับเวกเตอร์ใดๆ การไล่ระดับสีแบบ baric ในแนวนอนสามารถแสดงเป็นภาพกราฟิกด้วยลูกศร ในกรณีนี้ ลูกศรจะชี้ไปตามทิศทางปกติไปยัง isobar ในทิศทางของแรงดันที่ลดลง ความยาวของลูกศรควรเป็นสัดส่วนกับค่าตัวเลขของการไล่ระดับสี (รูปที่ 58)

ข้าว. 58. Isobars และ baric gradient ในแนวนอน (ลูกศร) ที่จุดสามจุดใน baric field

ข้าว. 59. พื้นผิว Isobaric ในส่วนแนวตั้งและทิศทางของการไล่ระดับสี baric ในแนวนอน เส้นคู่คือพื้นผิวเรียบ

ที่จุดต่างๆ ในสนามบาริก ทิศทางและโมดูลัสของการไล่ระดับสีแบบบาริกจะแตกต่างกันแน่นอน ในกรณีที่ไอโซบาร์ถูกควบแน่น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันต่อหน่วยระยะทางตามแนวปกติถึงไอโซบาร์จะมากกว่า เมื่อแยกไอโซบาร์ออกจากกัน จะเล็กกว่า กล่าวอีกนัยหนึ่ง โมดูลัสของการไล่ระดับสี baric ในแนวนอนเป็นสัดส่วนผกผันกับระยะห่างระหว่างไอโซบาร์

หากมีการไล่ระดับแบบบาริกในแนวนอนในบรรยากาศ แสดงว่าพื้นผิวไอโซบาริกในส่วนที่กำหนดของบรรยากาศเอียงไปที่พื้นผิวระดับ และดังนั้น ตัดกับมันจึงก่อตัวเป็นไอโซบาร์ พื้นผิว Isobaric มักจะเอียงไปในทิศทางของการไล่ระดับสี นั่นคือ ที่ซึ่งความดันลดลง (รูปที่ 59)

2. การไล่ระดับสี baric ในแนวนอนเป็นองค์ประกอบแนวนอนของการไล่ระดับสี baric ทั้งหมด หลังถูกแสดงโดยเวกเตอร์เชิงพื้นที่ซึ่งในแต่ละจุดของพื้นผิวไอโซบาริกจะพุ่งไปตามแนวปกติสู่พื้นผิวนี้ไปยังพื้นผิวด้วยค่าความดันที่ต่ำกว่า โมดูลัสของเวกเตอร์นี้คือ - dr/dp แต่ที่นี่ n คือค่าปกติของพื้นผิวไอโซบาริก การไล่ระดับสีแบบ baric ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบในแนวตั้งและแนวนอน หรือเป็นการไล่ระดับสีในแนวตั้งและแนวนอน คุณสามารถแยกออกเป็นสามองค์ประกอบตามแกนของพิกัดสี่เหลี่ยม X, Y, Z

ความดันเปลี่ยนแปลงตามความสูงมากกว่าในแนวนอน ดังนั้นการไล่ระดับสีบาริกในแนวตั้งจึงมากกว่าการไล่ระดับแนวนอนหลายหมื่นเท่า มันมีความสมดุลหรือเกือบสมดุลโดยแรงโน้มถ่วงที่พุ่งตรงไปตรงข้ามกับมัน ดังต่อไปนี้จากสมการพื้นฐานของสถิตยศาสตร์ในชั้นบรรยากาศ ความลาดชันของ baric ในแนวตั้งไม่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ในแนวนอนของอากาศ ต่อไปในบทนี้ เราจะพูดถึงเฉพาะการไล่ระดับสีแบบแนวราบในแนวนอน เรียกง่ายๆ ว่าการไล่ระดับสีแบบบาริก

3. ในทางปฏิบัติ ค่าเฉลี่ย baric gradient จะถูกวัดบนแผนที่สรุปสำหรับส่วนหนึ่งหรือส่วนอื่นของ baric field กล่าวคือ ระยะทาง Ap ถูกวัดระหว่างสองไอโซบาร์ที่อยู่ติดกันในส่วนที่กำหนดตามเส้นตรง ซึ่งค่อนข้างใกล้เคียงกับค่าปกติของไอโซบาร์ทั้งสอง จากนั้นความแตกต่างของแรงดันระหว่างไอโซบาร์ของ Ap (ปกติคือ 5 hPa) จะถูกหารด้วยระยะทางนี้ ซึ่งแสดงเป็นหน่วยขนาดใหญ่ - หลายร้อยกิโลเมตรหรือองศาเมริเดียน (111 กม.) การไล่ระดับสีแบบ baric เฉลี่ยจะแสดงด้วยอัตราส่วนของความแตกต่างที่จำกัด Ap/An hPa/องศาเมริเดียน แทนที่จะเป็นองศาเมริเดียน ตอนนี้ใช้ระยะทาง 100 กม. บ่อยขึ้น ความลาดชันของบรรยากาศในบรรยากาศอิสระสามารถกำหนดได้จากระยะห่างระหว่างไอโซฮิปส์ในแผนที่ภูมิประเทศแบบบาริก ภายใต้สภาวะบรรยากาศจริงใกล้พื้นผิวโลก การไล่ระดับความเอียงของ baric ในแนวนอนมีลำดับเท่ากับหลายเฮกโตปาสกาล (โดยทั่วไปคือ 1-3) ต่อองศาเมริเดียน