Надо уметь «читать небо», разбираться в облаках, различать те из них, с которыми связаны длительные и значительные перемены в погоде, и те, которые несут кратковременные изменения или, наоборот, не предвещают перемен в погоде.
В основе многих примет погоды лежат изменения атмосферного давления.
Что же такое атмосферное давление?
Как ни легок воздух, но он, как и всякое другое вещество, имеет массу. Оказывается, масса 1 м3 сухого воздуха составляет 1 кг 300 г. Воздух в 770 раз легче воды. Значит, воздух, содержащийся в литровой бутылке, имеет примерно такую же массу, как наперсток воды.
Хотя масса воздуха и невелика, но сила, с которой вся толща атмосферы давит на земную поверхность, огромна. Столб воздуха от поверхности Земли до верхней границы атмосферы давит на каждый квадратный сантиметр с силой 1 кг. Таким образом, на человеческую ладонь, площадь которой примерно 150 см 2, воздух давит с силой, равной массе Двух взрослых мужчин. Наш организм приспособлен к такому давлению, потому что тело человека тоже содержит воздух, который уравновешивает давление извне.
Установлено, что на уровне океана при температуре воздуха 0° C ртуть в трубке поднимается на 760 мм рт. ст. (101,3 кПа). Давление при таких условиях называется нормальным атмосферным давлением.
В соответствии с Конвенцией об обязательном применении стандартов СЭВ у нас в стране Госстандарт СССР принял постановление о введении с 1 января 1980 г. стандарта СЭВ 1052-78 «Метеорология». Единицей измерения давления, в том числе и атмосферного, в этом стандарте является паскаль (Па) — ньютон на метр квадратный (ньютон — единица силы в системе СИ). Привычная нам величина атмосферного давления в 760 миллиметров ртутного столба соответствует 101300 Па = 1013 гПа = 101,3 кПа (паскалей). Но передавать по радио или публиковать данные, выраженные шестизначными цифрами, неудобно. Поэтому сведения об атмосферном давлении передаются в гектопаскалях — единицах, в сто раз больших. Тогда 750 миллиметров ртутного столба будут соответствовать 1000 паскалей.
Изменение давления тесно связано с изменением температуры воздуха. Воздух при нагревании расширяется. Теплый воздух легче холодного. Поэтому 1 м3 теплого воздуха на одной и той же высоте весит меньше, чем 1 м3 холодного. Следовательно, и давление теплого воздуха будет меньше, чем холодного.
Изменяется давление при подъеме вверх. Это происходит потому, что с высотой воздух становится менее плотным — разреженным. При поднятии на 10 м атмосферное давление понижается приблизительно на 1 мм. Если, например, от уровня океана подняться на высоту 1000 м, то давление будет 660 мм ртутного столба.
Понижение атмосферного давления позволяет определять с помощью барометра высоту места над уровнем моря. Есть несколько видов барометров, но чаще всего используют ртутный или металлический (анероид).
Однако ртутный барометр неудобен для пользования в походах и экспедициях. Для этих целей гораздо удобнее анероид (рис. 9). Он имеет металлическую коробочку, круг со шкалой и две стрелки — латунную, которую можно передвигать (поворачивая головку), и черную, которая движется по кругу в зависимости от давления. На круге есть шкала с цифрами от 71 до 81, возрастающими слева направо. Эти цифры показывают величину давления в миллиметрах. На шкале барометра имеются надписи: «буря», «дождь», «переменно», «ясно», «засуха».
Главная часть барометра — металлическая коробочка, из которой выкачан воздух. От сплющивания атмосферным давлением она предохраняется сильной пружиной. Колебание атмосферного давления действует на дно и крышку коробочки. Когда давление воздуха увеличивается, крышка коробки немного вдавливается (прогибается) и черная стрелка, которая при помощи рычажков соединена с крышкой, движется вправо, в сторону больших чисел; когда давление падает, то крышка выпрямляется (выгибается) и стрелка движется влево.