تعريف الضغط الجوي
- الضغط الجوي هو كتلة الهواء المتعامدة على السطح ، والضغط الجوي يعادل تقريبًا 1 بار عند مستوى سطح البحر.
- كلما زادت المسافة عن مستوى سطح البحر ، انخفضت نسبة الضغط الجوي ، وهذا يعني أن الضغط الجوي يكون في أقصى قيمته عندما يصل إلى مستوى سطح البحر.
- من المعروف أن الضغط الجوي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بكتلة الغلاف الجوي لأن المكان الذي يحتوي على ضغط جوي منخفض يحتوي على كتلة صغيرة ، على عكس الأماكن ذات الضغط الجوي المرتفع والتي تحتوي على كتلة كبيرة.
- كلما ارتفعت درجة الحرارة ، انخفض الضغط الجوي لأن الحرارة تساعد الجزيئات على التحرك بسرعة ، مما يساعد جزيئات الهواء على الابتعاد عن بعضها البعض.
- عندما تكون درجة حرارة الهواء منخفضة ، يكون الضغط الجوي منخفضًا لأن هذا يتسبب في تحرك جزيئات الهواء ببطء وتقترب الجزيئات من بعضها البعض.
مقاييس الضغط الجوي
- الضغط الجوي هو أحد الكميات الفيزيائية القابلة للقياس. قام عالم إيطالي يُدعى إيفانجليستا بتطوير مادة شللي عام 1643 م لإثبات ذلك عن طريق ملء أنبوب زجاجي بالزئبق وتجفيفه ، ثم نقوم بإغلاق الأنبوب ووضع سدادة عند مستوى عمودي على الخزان الذي يوضع فيه الزئبق.
- لا يزال هناك عمود من الزئبق يبلغ ارتفاعه 760 مم أو 0.76 سم ، وفي الجزء العلوي من العمود سيكون هناك عمود فارغ يحتوي على هواء.
- من المعروف أن قيمة الضغط الجوي تتغير مع التغير في ارتفاع مستوى سطح البحر ، وإذا كان ارتفاع الضغط الجوي في منطقة ما معروفًا ، فمن الممكن حساب ارتفاع تلك المنطقة فوق مستوى سطح البحر والعكس. بالعكس. وهذا يعني أن قيمة الضغط الجوي أقل من الارتفاع فوق مستوى سطح البحر والعكس صحيح.
يقاس الضغط الجوي بعدة أجهزة متخصصة ، وتشمل أجهزة الضغط الجوي ما يلي:
- البارومتر المعدني: اخترع العالم الفرنسي لوسيان فيد مقياس المعدن في عام 1843 م ويمكن استخدام الوسائد المعدنية بعد تفريغها من الهواء ، وهذه الوسائد عبارة عن أغشية وتتحرك الوسائد لأعلى ولأسفل في حركات دائرية ، من خلال تصميم ميكانيكي مميز وعلى من خلال الضغط الجوي يمكن قياسه باستخدام هذا الجهاز.
- مقياس الزئبق: اخترع العالم Evangelista Tor Shelli مقياس الزئبق. من خلال هذا الجهاز يتم قياس الضغط الجوي على السطح ويقوم بارومتر الزئبق بفصل الأسطح المختلفة للضغط الجوي.
- باروجراف أو بارومتر التسجيل: هذا الجهاز عبارة عن أسطوانة تدور لمدة ساعة وعلى تلك الساعة يتحرك القلم الذي يستخدم لتسجيل أعلى وأسفل بدقة لأن الباروغراف يسجل قيمة الضغط الجوي خلال اليوم ، ساعة بساعة ، عند الضغط محطات الهواء.
العوامل المؤثرة في الضغط الجوي
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الضغط الجوي ، ومن أمثلة هذه العوامل:
- الرطوبة: يتبخر الماء عندما يتغير الماء من صورة سائلة إلى حالة غازية وتعرف هذه الحالة بالرطوبة الجوية. تتغير كمية بخار الماء مع تغير الهواء ، وهذا هو السبب الرئيسي لتغير بخار الماء من مكان إلى آخر.
- الحرارة: في الصقر تزداد درجة الحرارة ويزداد تمدد الهواء وتقل كثافته مما قد يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي وتكون العلاقة بينهما عكسية لأن المناطق المدارية والحارة لها ضغط منخفض بسبب ارتفاعها. درجة الحرارة ، بينما تتميز المناطق الباردة بارتفاع الضغط عندما تنجم عن انخفاض درجة الحرارة.
- جاذبية الأرض: من المعروف أن جاذبية الأرض تنخفض كلما ابتعد المرء عن مركز الأرض. من المعروف أن المناطق القطبية والباردة أقرب إلى مركز الأرض من المناطق الحارة والمدارية ، وهذا يعني أن العلاقة بين ضغط الهواء والجاذبية هي علاقة مباشرة.
- الارتفاع فوق مستوى سطح البحر: ينشأ الضغط بسبب وزن الهواء مما يعني أنه عند مستوى سطح البحر يزداد ضغط الهواء ويقل ضغط الهواء في الصقر. عند ارتفاع 5 كيلومترات فوق مستوى سطح البحر ، يمكن أن ينخفض ضغط الهواء بمقدار النصف ، وعند ارتفاع 11 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر ، ينخفض الضغط بمقدار الربع ، وفي المناطق الجبلية والارتفاعات العالية ، يكون ضغط الهواء منخفضًا ، مما يسبب الشعور بالصعوبة عمليه التنفس.
- دوران الأرض: يحدث دوران الأرض بسبب قوة الطرد المركزي الكبيرة التي تحدث في المناطق الحارة والمدارية. في المناطق القطبية ، يكون تأثير قوة الطرد المركزي أقل من تأثيره في المناطق القطبية ، حيث تدفع قوة الطرد المركزي الأشياء في الاتجاه المعاكس من مركزها ، بالإضافة إلى تأثيرها على ضغط الهواء مما يؤدي إلى انخفاض الضغط. في الأماكن الحارة مقارنة إلى الأماكن الباردة والمناطق القطبية.
يتراوح الضغط الجوي
من المعروف أن الضغط الجوي يتغير مع تغير الزمان والمكان مع تغير درجة الحرارة والتي تتغير بسبب الاختلاف في زاوية سقوط الشمس مما يفسر أن الكرة الأرضية تنقسم إلى أجزاء ونطاقات مختلفة ونطاقات الضغط الجوي. على الكرة الأرضية مقسمة إلى ما يلي:
- نطاقات الضغط الجوي المداري المنخفض: يوجد هذا النطاق بين خطي عرض خمس درجات شمالاً وخمس درجات جنوباً. ويرجع ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة على مدار العام ، حيث يتحرك هذا النطاق في الصيف مع حركة الشمس والشتاء.
- مدى ارتفاع الضغط الجوي القطبي: مدى هذا الضغط في القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، ويرجع ذلك إلى الطقس شديد البرودة في هذه المنطقة.
- يوجد نطاقان من الضغط الجوي المنخفض بالقرب من دوائر القطب الشمالي: هذا النطاق بين خطي عرض من 45 إلى 60 درجة في اتجاه الجنوب والشمال ، وبسبب وجود تيارات هوائية عالية ، تتشكل دائرتان في الشمال و جنوب. فالرياح الباردة تتجه في هذه الاتجاهات فيكون الهواء باردًا.
- منطقتان قطبيتان للضغط المرتفع: تقع هاتان المنطقتان عند القطبين بسبب الهواء المتساقط الناتج عن البرودة الشديدة حيث توجد الرياح الباردة في المنطقة القطبية باتجاه الضغط الجوي المنخفض للقطب الفرعي.
أخيرًا ، يجب توضيح أن تعريف الضغط الجوي واسع وواسع ، وأنه يمكن استخدام أكثر من مصطلح أو تعبير لتعريف الضغط الجوي بوضوح وصراحة ، وأن هناك علاقة واضحة وصريحة بين الضغط الجوي. ومستوى البحر.