Войти
В науке об атмосфере, градиент давления (обычно воздух, но в более общем плане любой текучей среды ) - физическая величина, которая описывает, в каком направлении и с какой скоростью давление увеличивается больше всего. быстро вокруг определенного места. Градиент давления - это размерная величина, выраженная в единицах паскалей на метр (Па / м). Математически это получается путем применения оператора del к функции давления от положения. Отрицательный градиент давления известен как плотность силы.
В нефтяной геологии и нефтехимии, относящейся к нефтяным скважинам, а более конкретно в гидростатике, градиенты давления относятся к градиенту вертикального давления в столбе жидкости в стволе скважины и обычно выражаются в фунтах на квадратный дюйм на фут (psi / ft). Этот столб жидкости подвержен сложному градиенту давления вышележащих жидкостей. Путь и геометрия колонны совершенно не важны; только вертикальная глубина столбца имеет какое-либо отношение к вертикальному давлению в любой точке в его столбце и градиенту давления для любой заданной истинной вертикальной глубины.
Концепция градиента давления - это локальная характеристика воздуха (подробнее в основном исследуемой жидкости). Градиент давления определяется только в тех пространственных масштабах, в которых определяется само давление (в более общем смысле гидродинамика ).
В пределах планетных атмосфер (включая земных ) градиент давления представляет собой вектор, направленный примерно вниз, потому что давление наиболее быстро изменяется по вертикали., увеличиваясь вниз (см. изменение давления по вертикали ). Значение силы (или норма ) градиента давления в тропосфере обычно составляет порядка 9 Па / м (или 90 гПа / км).
Градиент давления часто имеет небольшую, но критическую горизонтальную составляющую, которая в значительной степени отвечает за ветровую циркуляцию в атмосфере. горизонтальный градиент давления - это двумерный вектор, полученный в результате проекции градиента давления на локальную горизонтальную плоскость. Вблизи поверхности Земли эта сила горизонтального градиента давления направлена от более высокого давления к более низкому. Его конкретная ориентация в любое время и в любом месте сильно зависит от погодных условий. На средних широтах типичный горизонтальный градиент давления может принимать значения порядка 10 Па / м (или 10 Па / км), хотя в пределах метеорологических фронтов.
Интерпретация различий в атмосферном давлении между разными местами является фундаментальным компонентом многих метеорологических и климатологических дисциплин, включая прогнозирование погоды. Как указано выше, градиент давления представляет собой одну из основных сил, действующих на воздух, заставляя его двигаться как ветер. Обратите внимание, что сила градиента давления направлена от зон высокого давления к зонам низкого давления. Таким образом, он ориентирован в противоположном направлении от самого градиента давления.
В акустике градиент давления пропорционален ускорению звуковой частицы согласно уравнению Эйлера. Звуковые волны и ударные волны могут вызывать очень большие градиенты давления, но это колебательные и часто преходящие возмущения.
