大气压
基本信息
概念
大气压强的简称。是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压大小与高度、温度等条件有关。一般随高度增大而减小。在水平方向上，大气压的差异引起空气的流动。表示气压的单位，习惯上常用水银柱高度。例如，一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量，它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。国际上统一规定用"百帕"作为气压单位。经过换算： 一个标准大气压=1013百帕（毫巴）。 深圳市的年平均气压为1009.8百帕。
单位与换算
气压的国际制单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。气象学中，人们一般用千帕（kPa）、或使用百帕（hpa）作为单位。
其它的常用单位分别是：巴（bar，1bar=100,000帕）和厘米水银柱（或称厘米汞柱）。气压不仅随高度变化，也随温度而异。气压的变化与天气变化密切相关。
标准大气压的单位：习惯上常用水银柱高度。例如，一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量，它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。由于各国所用的重量和长度单位不同，因而气压单位也不统一，这不便于对全球的气压进行比较分析。因此，国际上统一规定用"百帕"作为气压单位。
经过换算：一个标准大气压=1.013×105帕
1个标准大气压=760mm水银(汞柱）柱高
1MPa（兆帕）=1000kPa(千帕）=1000000Pa（帕斯卡）
1bar（巴） = 0.1MPa
1atm（标准大气压）=0.1013MPa=1.013bar=760mmHg=10.33mH2O
1kgf/cm2（工程公斤力）=0.981bar=0.0981Mpa
1psi（Lb/in2 ）=0.07031kgf/cm2=0.06893 bar=6.893kpa
1MPa=145psi
Psi（lb/in2 ）磅/平方英寸，常用在欧美等英语区国家的产品参数上
通常在行业说的“公斤”是指“bar”[2]
气压成因
从分子动理论可知，气体的压强是大量分子频繁地碰撞容器壁而产生的。单个分子对容器壁的碰撞时间极短，作用是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁的作用力是持续的、均匀的，这个压力与器壁面积的比值就是压强大小。
测量方法
气象上常用的测定仪器有液体（如水银）气压表和固体（如金属空盒）气压表两种。气压记录是由安装在温度少变，光线充足的气压室内的气压表或气压计测量的，有定时气压记录和气压连续记录。人工目测的定时气压记录是采用动槽式或定槽式水银气压表测量的，基本站每日观测4次，基准站每日观测24次。气压连续记录和遥测自动观测的定时气压记录采用的是金属弹性膜盒作为感应器而记录的，可获得任意时刻的气压记录。采用这些仪器测量的是本站气压，根据本站拔海高度和本站气压、气柱温度等参数可以计算出海平面气压。
气压以百帕为单位，取小数一位；有的也以毫米水银柱高度为单位，取小数两位。毫米与百帕的换算关系是
1百帕=0.750069毫米（水银柱高度）≈3/4毫米（水银柱高度）
1毫米=1.333224百帕≈4/3百帕
我国的气压观测在1953年及以前采用的是以毫米水银柱高度记录的，1954年及以后是以百帕记录的，两种记录合并使用时，须换算为同一种单位。
计算方法
通常有平衡条件法和牛顿运动定律法（公式只是粗略计算 而且有时测的值不准，一切都应以实际为准）。
1.在托里拆利测出了气压后，人们通过公式p=F/S，求出了在单位面积上的空气有多少的质量。再套用空气的密度，求出体积，再除以质量，即可知道地面至大气圈顶部的距离。
2.已知：气体体积、物质的量、绝对温度时，可用公式PV=nRT求出气体压强（其中R是常数，R=8.314帕·米3/摩尔·K或R=0.0814大气压·升/摩尔·K）。这个公式还有变形公式pV=mRT/M、p=ρRT/M。
3.p=ρ水银gh 【水银密度*9.8*水银柱高=标准大气压】
影响因素
气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关，一般随高度升高按指数律递减。
气压有日变化和年变化。一年之中，冬季比夏季气压高。一天中，气压有一个最高值、一个最低值，分别出现在9～10时和15～16时，还有一个次高值和一个次低值，分别出现在21～22时和3～4时。气压日变化幅度较小，一般为0.1～0.4千帕，并随纬度增高而减小。气压变化与风、天气的好坏等关系密切，因而是重要气象因子。通常所用的气压单位有帕(Pa)、毫米水银柱高(mm·Hg)、毫巴(mb)。它们之间的换算关系为：100帕=1毫巴≈3/4毫米水银柱高。气象观测中常用的测量气压的仪器有水银气压表、空盒气压表、气压计。温度为0℃时760毫米垂直水银柱高的压力，标准大气压最先由意大利科学家托里拆利测出。
测量工具
测量气压的仪器，最常见的有水银气压表和空盒气压表两种。也是比较准确的几种仪器。
在三个世纪以前，德国的马德堡市曾公开做了一个实验，市长，发明抽气机的奥托.格里克将两个直径为37厘米的空心铜半球合起来，使之密不漏气，然后用抽气机把铜球里的空气抽掉。在每个半球的环上各拴上四匹壮马同时向相反方向拉，两个半球无法分开。最后，用了16匹大马，随着一声巨响铜球才一分为二。这就是著名的马德堡半球实验。该实验说明，空气不仅是有压力的，而且这个压力还很大。一个成年人的身体表面积平均为2平方米，他全身所受的大气压力为20万牛顿。
气压即大气压强。空气是有重量的，气压是指大气施加于单位面积上的力。所谓某地的气压，就是指该地单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。气象上常用百帕做为气压的度量单位。具体是这样规定的：把温度为0℃、纬度为45度的海平面作为标准情况时的气压，称为1个大气压，其值为760毫米水银柱高，或相当于1013.25百帕。
发现历史
17世纪以前的人们认为自然界不存在真空，即所谓“自然界厌恶真空”。对于抽水机能把水抽上来，认为是活塞上升后，水要立即填满活塞原来占据的空间，以阻止真空的形成。 在17世纪中叶，著名意大利物理学家伽利略听到一个奇特的事实：一台抽水机至多能把水抽到10m高，无论怎样改进抽水机，也不能把水抽得更高了。他想自然界害怕真空是有限度的，这个限度可以用水柱的高度量出来。不久他就去世了。对这个问题的研究由他的学生托里拆利继续进行。 托里拆利预料，因为水银的密度大约是水的14倍，如果用水银代替水，水银升起的高度应该是水升起高度的1/14。托里拆利设计了用水银柱检验这个预想的方案。1643年他的学生做了这个试验，结果证明了他的预想是正确的。在托里拆利试验中，玻璃管内水银面的上方就是真空，可见自然界是可以存在真空的。管内的水银柱是被大气压支持着的。托里拆利试验不但揭示了大气压的存在，而且测出了大气压的值。 托里拆利试验的消息传到法国，引起了科学家们的广泛兴趣。帕斯卡推论说，如果水银柱是被大气压支持着的，那么在海拔较高的地方，水银柱应该较短。1648年他的朋友沿多姆山山坡从山脚到山顶设立了若干观察站，每个站上装一个托里拆利气压计，结果发现水银柱的高度随高度的增加而减小，证明了帕斯卡推论的正确。 同一时期，德国的科学家格里克也进行了大气压强的试验研究，他做了一个水气压计，水能升高到他住房的第三层，格里克认为水的上升是大气压的作用。通过长期的观察，他还发现水柱高度的变化与天气有关，1660年他根据一次气压的突然下降，预报了一场大的风暴。[3]
相关视频
大气压的存在