Воздух - не невесомое. 1 кубометр воздуха весит 1,033 кг. Вес воздуха создает атмосферное давление. На каждый квадратный метр земной поверхности воздух давит с силой 10033 кг. Это столб воздуха от уровня моря до верхних слоев атмосферы.
По нормальное атмосферное давление принято считать давление воздуха на уровне моря на широте 45о и при температуре 0оС. В этом случае атмосфера давит на каждый см2 земной поверхности с силой 1,033 кг, а масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм. На этой зависимости построен принцип измерения давления. Оно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. Ст.) Или миллибар (мб): 1 мб = 0,75 мм рт. ст. Линии на карте, соединяющие точки с одинаковым атмосферным давлением называются изобарами. Давление атмосферы измеряется с помощью барометров. Существует два типа барометров: ртутный и металлический (анероид).
Ртутный барометр состоит из запаянной сверху металлической трубки, погруженной нижним концом в металлическую чашку с ртутью. Столбик ртути в стеклянной трубке уравновешивает своим весом давление воздуха, действующего на ртуть в чашке. При изменении давление изменяется высота ртутного столба. Это изменение фиксируется по шкале, прикрепленной рядом со стеклянной трубкой барометра.
Металлический барометр, или анероид, состоит из герметично закрытой тонкостенной гофриновои металлической коробки, внутри которой воздух разрежен. При изменении давления стенки коробки колеблются. Эти колебания системой рычагов передаются стрелке, которая перемещается по шкале с делениями.
Для записи измерения давления используют самопишущие барометры - барографы. Работа барограф основана на том, что колебания стенок анероидных коробки передаются перовые, которое чертит линию на ленте катушки, которая крутится вокруг своей оси.
Давление на земном шаре может варьироваться в широких рамках. Так, максимальная величина атмосферного давления 815,85 мм рт. ст. (1087 мб) зарегистрирован зимой в Туруханском, минимальная - 641,3 мм рт. ст. (854 мб) - в урагане "Нэнси" над Тихим океаном.
Давление меняется с высотой. В нижнем слое тропосферы он снижается на 1 мм рт. ст. на каждые 10 метров подъема, или 100 мм рт. в каждой километр.Тому с высотой воздух становится разреженным. На высоте 5 км давление уменьшается вдвое, 15 км - в 8 раз, 20 км - в 18 раз.
Атмосферное давление непрерывно меняется в связи с изменением температуры и перемешиванием воздуха. В течение суток он повышается дважды (утром и вечером) и дважды снижается (после обеда и после полуночи). В течение года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажденное, а минимальное - летом. Над океанами обратная картина - максимальное давление наблюдается летом, а минимальный - зимой.
Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит четко выраженный зональный характер, что вызвано неравномерным нагреванием земной поверхности и, как следствие, изменением давления. Изменение давления объясняется перемещением воздуха. Изменение давления объясняется перемещением воздуха. Он высокий там, где воздух становится более низкий там, откуда воздух перемещается. Нагреваясь от поверхности, воздух направляется вверх и давление на тепловую поверхность снижается. Но на высоте воздух охлаждается и начинает опускаться на соседние холодные участки, где давление растет. Таким образом нагрева и охлаждения воздуха от земной поверхности сопровождается его перераспределением и изменением давления.
В екваториальнихширотах температура воздуха постоянно высокие, воздух, нагреваясь, поднимаются и направляются в тропических широт. Поэтому в экваториальной зоне давление постоянно понижено. В тропических широтах в результате притока воздуха возникает область повышенного атмосферного давления. Над постоянно холодной поверхностью полюсов (в Арктике и Антарктике) давление воздуха повышен, его создает воздух, приходящий из умеренных широт. Вместе с тем отток воздуха создает в умеренных широтах область пониженного атмосферного давления. В результате на Земле формируются пояса пониженного (экваториальный и два умеренных) и повышенного (два тропических и два полярных) давления. В зависимости от сезона они несколько смещаются в сторону летней полушария (вслед за солнцем).
Полярные области высокого давления зимой расширяются, летом уменьшаются, но существуют весь год. Пояса пониженного давления весь год сохраняются близ экватора и в умеренных широтах южного полушария. Иная картина в северном полушарии. Здесь зимой в умеренных широтах над материками давление сильно повышается и поле низкого давления "разрывается": оно сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного атмосферного давления - Исландского и Алеутского минимумов. Но над материками, где давление заметно заметно повысился, образуются так называемые зимние максимумы: Азиатский (Сибирский) и Северо-Американский (Канадский). Летом в умеренных широтах северного полушария поле пониженного давления восстанавливается. При этом огромная область пониженного давления формируется над Азией - Азиатский минимум.
В тропических широтах - поясе повышенного давления - материки всегда нагреваются сильнее, как океаны, и давление над ними ниже. Это приводит к возникновению субтропических максимумов над океанами: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанское, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Индийский.
Иначе говоря, пояса повышенного и пониженного давления Земли, несмотря на сезонные изменения своих показателей, достаточно устойчивыми.