Единицы измерения атмосферного давления — это шкалы и системы отсчёта, в которых фиксируется сила, с которой столб воздуха давит на единицу площади земной поверхности 🌍. Выбор конкретной единицы зависит от исторической традиции, области науки или техники (метеорология, авиация, физика) и страны.
📊 Основные единицы измерения атмосферного давления
| Единица | Обозначение | Соотношение с Паскалем (Па) | Где применяется |
|---|---|---|---|
| Паскаль | Па (Pa) | 1 (базовая единица СИ) | Наука, физика, инженерия |
| Гектопаскаль | гПа (hPa) | 1 гПа = 100 Па | Метеорология (основная в мире) |
| Миллиметр ртутного столба | мм рт. ст. (mmHg) | 1 мм рт. ст. ≈ 133,322 Па | Медицина, бытовые барометры, постсоветские страны |
| Бар | бар (bar) | 1 бар = 100 000 Па | Техника, компрессоры, гидравлика |
| Миллибар | мбар (mbar) | 1 мбар = 1 гПа = 100 Па | Ранее в метеорологии (до перехода на гПа) |
| Физическая атмосфера | атм (atm) | 1 атм = 101 325 Па | Физическая химия, дайвинг, авиация |
| Техническая атмосфера | ат (at) | 1 ат = 98 066,5 Па | Инженерные расчёты в ряде стран |
| Торр | торр (Torr) | 1 торр ≈ 133,322 Па (равен 1 мм рт. ст.) | Вакуумная техника, физика |
| Фунт на квадратный дюйм | psi (lbf/in²) | 1 psi ≈ 6894,76 Па | США, Великобритания (автомобили, шины) |
🌐 Классификация по системам и сферам
- Международная система (СИ):
- Паскаль (Па) — основная единица.
- Гектопаскаль (гПа) — разрешён внесистемный вариант, фактически заменивший миллибар в метеорологии.
- Метеорологические единицы:
- гПа (гектопаскаль) — стандарт Всемирной метеорологической организации.
- мм рт. ст. — сохраняется в бытовых сводках многих стран.
- Медицинские и бытовые:
- мм рт. ст. — тонометры, домашние барометры.
- Иногда см рт. ст. (1 см рт. ст. = 10 мм рт. ст.).
- Авиационные и имперские:
- Дюймы ртутного столба (inHg) — высотомеры в США.
- psi — давление в гидросистемах, пневматике.
⚖️ Соотношения на практике
- Нормальное атмосферное давление на уровне моря: 1013,25 гПа = 760 мм рт. ст. = 1 атм.
- В метеорологии часто используют приведённое к уровню моря давление, чтобы исключить влияние высоты станции.
- В авиации эшелоны отсчитывают в гектопаскалях по стандартной атмосфере (1013,2 гПа).
📜 Историческая справка
Первым измерил давление воздуха Эванджелиста Торричелли в 1643 году, используя ртутный столб. Единица «миллиметр ртутного столба» естественно вытекала из опыта: высота столба ртути в трубке показывала давление. Термин «торр» введён в честь Торричелли и долго использовался в науке. В XX веке с распространением системы СИ паскаль (по имени Блеза Паскаля) стал стандартом, однако метеорологи ещё долго применяли миллибары (мбар) — компромисс между Па и баром. В 1980–90-х годах Всемирная метеорологическая организация перевела все синоптические карты на гектопаскали, численно равные миллибарам. В быту и медицине мм рт. ст. удерживается благодаря привычке и простоте ртутных приборов.
📚 Энциклопедический блок
Атмосферное давление — гидростатическое давление, создаваемое весом вышележащего воздуха. По международному стандарту (ISA) на уровне моря при 15°C оно составляет 101 325 Па = 1013,25 гПа = 760 мм рт. ст. = 1,01325 бар = 29,92 дюйма рт. ст. Измеряется барометрами: ртутными (чашечные, сифонные), анероидами и цифровыми датчиками. В авиации для сверхзвуковых скоростей используют число Маха, но исходное давление всё равно берётся в гПа или inHg. Пересчёт единиц требует точных множителей: 1 мм рт. ст. = 1,33322 мбар, 1 psi = 51,715 мм рт. ст. (при 0°C).
❓ FAQ: смежные вопросы
- Почему в прогнозах погоды иногда дают давление в мм рт. ст., а иногда в гПа?
- Традиция. На постсоветском пространстве и в быту привычны мм рт. ст., тогда как международный стандарт ВМО — гПа. Обе единицы легко переводятся (1 гПа ≈ 0,75 мм рт. ст.).
- Как перевести мм рт. ст. в Паскали?
- Умножьте значение в мм рт. ст. на 133,3224. Например, 760 мм рт. ст. × 133,3224 ≈ 101 325 Па.
- Какое давление считается пониженным или повышенным для человека?
- Условно «нормальным» считают 760 мм рт. ст. (1013 гПа). Падение ниже 740 мм рт. ст. часто связывают с циклонической погодой, рост выше 770 мм рт. ст. — с антициклоном. Чувствительность индивидуальна.
- Что означает «стандартная атмосфера» в авиации?
- Международная стандартная атмосфера (ISA) постулирует давление 1013,25 гПа на уровне моря, температуру +15°C и определённый вертикальный градиент. Это калибровочная модель для всех высотомеров.
- Почему в шинах используют psi, а не бары?
- psi (pound per square inch) — традиционная единица в англоязычных странах. В Европе и Азии для шин всё чаще указывают бары. Рекомендации автопроизводителей дублируют оба значения.
