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為什麼大氣壓力隨著海拔增高而降低?

大氣壓力是指大氣對單位面積的壓力,通常用帕斯卡(Pa)作為單位。在地球上,大氣壓力隨著海拔的增高而逐漸降低,這是由於以下幾個原因:

1. 大氣的組成:地球的大氣主要由氮氣和氧氣組成,而這兩種氣體的分子質量較大。在低海拔地區,大氣分子的質量較大,因此對單位面積的壓力也相對較大。而隨著海拔的增高,大氣密度逐漸減小,分子間的碰撞減少,導致壓力降低。

2. 重力的變化:地球的重力場是不均勻的,隨著海拔的增高,重力的作用力逐漸減小。根據牛頓的萬有引力定律,重力與物體的質量和距離的平方成反比。因此,海拔越高,物體所受的重力也越小,從而導致大氣壓力的降低。

3. 溫度的變化:隨著海拔的增高,溫度逐漸下降。這是因為大氣層對太陽輻射的吸收和散射作用,導致從地面到高空溫度逐漸降低。根據理想氣體狀態方程,溫度的降低會導致氣體分子的平均動能減小,從而降低了大氣的壓力。

綜上所述,大氣壓力隨著海拔增高而降低是由於大氣的組成、重力的變化和溫度的變化共同作用的結果。這一現象不僅僅是地理和氣象學的基礎知識,也是研究氣象、航空、登山等領域的重要依據。
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