ما هو الضغط الجوي وكيف يعمل؟

في الأرصاد الجوية ، الضغط الجوي من المهم جدًا أخذها في الاعتبار عند التنبؤ بسلوك المناخ ودراسته. الغيوم والأعاصير والعواصف والرياح وما إلى ذلك. تتأثر إلى حد كبير بالتغيرات في الضغط الجوي.

ومع ذلك ، فإن الضغط الجوي ليس شيئًا ملموسًا ، شيء يمكن رؤيته بالعين المجردة ، لذلك هناك الكثير من الأشخاص الذين يفهمون المفهوم ، لكنهم لا يعرفون حقًا ما هو.

ما هو الضغط الجوي؟

حتى لو بدا الأمر لا ، الهواء ثقيل. لسنا على علم بوزن الهواء لأننا مغمورون فيه. يوفر الهواء مقاومة عندما نسير أو نركض أو نركب في مركبة ، لأنه ، مثل الماء ، وسيلة نسافر من خلالها. كثافة الماء أعلى بكثير من كثافة الهواء ، ولهذا يصعب علينا التحرك في الماء.

بطريقة ما ، يمارس الهواء قوة علينا وعلى كل شيء. لذلك، يمكننا تعريف الضغط الجوي على أنه القوة التي يمارسها الهواء الجوي على سطح الأرض. كلما زاد ارتفاع سطح الأرض بالنسبة إلى مستوى سطح البحر ، انخفض ضغط الهواء.

في أي وحدات يقاس الضغط الجوي؟

من المنطقي الاعتقاد أنه إذا كان الضغط الجوي ناتجًا عن وزن الهواء فوق نقطة معينة على سطح الأرض ، فيجب أن نفترض أنه كلما ارتفعت النقطة ، انخفض الضغط ، لأن كمية الهواء لكل وحدة أقل أيضًا. في الاعلى. يقاس الضغط الجوي من حيث السرعة والوزن وما إلى ذلك. يقاس بـ أجواء أو مليبار أو مم زئبق (ملليمتر زئبق). عادة ما يتم أخذ الضغط الجوي الموجود عند مستوى سطح البحر كمرجع. هناك يأخذ قيمة 1 جو ، 1013 مليبار أو 760 ملم زئبق ولتر من الهواء يزن 1,293 جرام. الوحدة الأكثر استخدامًا من قبل خبراء الأرصاد الجوية هي وحدة المليبار.

كيف يتم قياس الضغط الجوي؟

من أجل قياس ضغط السائل ، مقاييس الضغط. الأكثر استخدامًا وسهولة في الاستخدام هو مقياس ضغط الأنبوب المفتوح. إنه في الأساس أنبوب على شكل حرف U يحتوي على سائل. يقع أحد طرفي الأنبوب عند الضغط المراد قياسه والآخر على اتصال مع الغلاف الجوي.

إلى قم بقياس الهواء أو الضغط الجوي باستخدام البارومترات. هناك أنواع مختلفة من البارومترات. أشهرها مقياس الزئبق الذي اخترعه توريسيللي. وهو عبارة عن أنبوب على شكل حرف U بفرع مغلق تم فيه سحب الفراغ ، بحيث يكون الضغط في الجزء العلوي من هذا الفرع صفراً. بهذه الطريقة ، يمكن قياس القوة التي يمارسها الهواء على عمود السائل وقياس الضغط الجوي.

كما ذكرنا من قبل ، فإن الضغط الجوي ناتج عن وزن الهواء فوق نقطة معينة على سطح الأرض ، لذلك كلما ارتفعت هذه النقطة ، كلما انخفض الضغط ، حيث أن كمية الهواء الموجودة أقل. يمكننا القول أن الضغط الجوي يتناقص في الارتفاع. على سبيل المثال ، في الجبل ، تكون كمية الهواء في الجزء العلوي أقل من تلك الموجودة على الشاطئ ، نظرًا لاختلاف الارتفاع.

مثال آخر أكثر دقة هو ما يلي:

يتم أخذ مستوى سطح البحر كمرجع ، حيث الضغط الجوي قيمته 760 ملم زئبق. للتحقق من انخفاض الضغط الجوي في الارتفاع ، نذهب إلى جبل يبلغ ارتفاع أعلى قمته حوالي 1.500 متر فوق مستوى سطح البحر. نجري القياس وتبين أنه عند هذا الارتفاع يكون الضغط الجوي 635 مم زئبق. من خلال هذه التجربة الصغيرة ، نتحقق من أن كمية الهواء في قمة الجبل أقل من تلك الموجودة على مستوى سطح البحر ، وبالتالي ، القوة التي يبذلها الهواء على السطح ونحن أقل.

الضغط الجوي والارتفاع

نقطة مهمة يجب وضعها في الاعتبار هي الضغط الجوي لا ينقص بشكل متناسب في الارتفاع لأن الهواء سائل يمكن ضغطه بشدة. يوضح هذا أن الهواء الأقرب إلى سطح الأرض ينضغط بوزن الهواء نفسه. أي ، طبقات الهواء الأولى القريبة من الأرض يحتوي على المزيد من الهواء يتم ضغطه بواسطة الهواء العلوي (يكون الهواء الموجود على السطح أكثر كثافة ، نظرًا لوجود المزيد من الهواء لكل وحدة حجم) ، وبالتالي يكون الضغط أعلى على السطح ولا ينخفض ​​بشكل متناسب نظرًا لكمية لا ينخفض ​​الهواء بشكل مطرد في الارتفاع.

وبهذه الطريقة يمكننا أن نقول إن الارتفاع بالقرب من مستوى سطح البحر يسبب ارتفاعًا بسيطًا انخفاض كبير في الضغط، بينما نتقدم إلى الأعلى ، نحتاج إلى الذهاب إلى مستوى أعلى بكثير لتجربة انخفاض في الضغط الجوي بنفس القدر.

ما هو الضغط عند مستوى سطح البحر؟

الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر 760 ملم زئبق، أي ما يعادل 1013 مليبار. كلما زاد الارتفاع ، انخفض الضغط ؛ في الواقع يتم تقليله بمقدار 1 ميغا بايت لكل متر نصعده.

كيف يؤثر الضغط الجوي على أجسامنا؟

عادة ما تحدث تغيرات في الضغط الجوي عند حدوث عواصف أو عدم استقرار جوي أو رياح قوية. التسلق في المرتفعات يؤثر أيضًا على الجسم. متسلقو الجبال هم الأشخاص الذين يعانون أكثر من غيرهم من هذه الأنواع من الأعراض بسبب التغيرات في الضغط أثناء تسلقهم للجبال.

الأعراض الأكثر شيوعًا هي الصداع ، أعراض الجهاز الهضمي ، الضعف أو التعب ، عدم الثبات أو الدوخة ، اضطرابات النوم، من بين أمور أخرى. إن الإجراء الأكثر فعالية ضد ظهور أعراض داء الجبال هو النزول إلى ارتفاعات منخفضة ، حتى لو كانت على بعد بضع مئات من الأمتار فقط.

الضغط وعدم الاستقرار في الغلاف الجوي

يتمتع الهواء بديناميكية بسيطة إلى حد ما ويرتبط بكثافته ودرجة حرارته. يكون الهواء الأكثر دفئًا أقل كثافة ويكون الهواء البارد أكثر كثافة. هذا هو السبب في أن الهواء عندما يكون أكثر برودة يميل إلى النزول في الارتفاع والعكس عندما يكون أكثر دفئا. تتسبب ديناميات الهواء هذه في تغيرات في الضغط الجوي مما يؤدي إلى عدم الاستقرار أو الاستقرار في البيئة.

الاستقرار أو Anticyclone

عندما يكون الهواء أبرد ويهبط ، يزداد الضغط الجوي مع وجود المزيد من الهواء على السطح ، وبالتالي فإنه يبذل مزيدًا من القوة. هذا يسبب أ الاستقرار الجوي أو يسمى أيضًا إعصارًا مضادًا. حالة إعصار تتميز بكونها منطقة هادئة خالية من الرياح لأن أبرد وأثقل هواء ينزل ببطء في اتجاه دائري. يتحول الهواء بشكل غير محسوس تقريبًا في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وعكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي.

زوبعة أو صرخة

على العكس من ذلك ، عندما يرتفع الهواء الساخن ، فإنه يقلل من الضغط الجوي ويسبب عدم الاستقرار. يدعي إعصار أو عاصفة. تتحرك الرياح دائمًا في اتجاه تفضيلي لتلك المناطق ذات الضغط الجوي المنخفض. أي عندما تكون منطقة ما بها عاصفة ، تكون الرياح أعلى ، لأنها منطقة ذات ضغط أقل ، ستذهب الرياح هناك.

هناك جانب آخر يجب مراعاته وهو أن الهواء البارد والهواء الساخن لا يختلطان على الفور بسبب كثافتهما. عندما تكون هذه على السطح ، يدفع الهواء البارد الهواء الدافئ لأعلى مما يتسبب في انخفاض الضغط وعدم الاستقرار. ثم تتشكل عاصفة تسمى منطقة التلامس بين الهواء الساخن والبارد أمامي.

خرائط الطقس والضغط الجوي

الكثير خرائط الطقس أنها مصنوعة من قبل خبراء الأرصاد الجوية. للقيام بذلك ، يستخدمون المعلومات التي يجمعونها من محطات الطقس والطائرات وبالونات السبر والأقمار الصناعية. الخرائط المنتجة تمثل حالات الغلاف الجوي في مختلف البلدان والمناطق التي تمت دراستها. يتم عرض قيم بعض ظواهر الأرصاد الجوية مثل الضغط والرياح والأمطار وما إلى ذلك.

خرائط الطقس التي تهمنا في هذا الوقت هي تلك التي تظهر لنا الضغوط الجوية. على خريطة الضغط تسمى خطوط الضغط الجوي المتساوي خطوط تساوي الضغط. أي ، مع تغير الضغط الجوي ، ستظهر المزيد من خطوط متساوي الضغط على الخريطة. تنعكس الجبهات أيضًا في خرائط الضغط. بفضل هذه الأنواع من الخرائط ، من الممكن تحديد شكل الطقس وكيف سيتطور في الساعات القليلة القادمة بدرجة عالية جدًا من الموثوقية ، بحد أقصى ثلاثة أيام.

في هذه الخرائط ، تُظهر المناطق ذات الضغط الجوي الأعلى حالة إعصارًا أما المناطق ذات الضغط الأقل فتظهر العواصف. الجبهات الساخنة والباردة تحددها الرموز وتتنبأ بالوضع الذي سيكون لدينا طوال اليوم.

جبهات باردة

الكثير جبهات باردة هي تلك التي تحل كتلة الهواء البارد محل الهواء الساخن. إنها قوية ويمكن أن تسبب اضطرابات في الغلاف الجوي مثل العواصف الرعدية والأمطار والأعاصير والرياح القوية والعواصف الثلجية القصيرة قبل مرور الجبهة الباردة ، مصحوبة بظروف جافة حيث تتحرك الجبهة للأمام. اعتمادًا على الوقت من العام وموقعه الجغرافي ، يمكن أن تأتي الجبهات الباردة على التوالي من 5 إلى 7 أيام.

جبهات دافئة

الكثير جبهات دافئة هي تلك التي تحل كتلة من الهواء الدافئ محل الهواء البارد تدريجيًا. بشكل عام ، مع مرور الجزء الأمامي الدافئ ، تزداد درجة الحرارة والرطوبة ، وينخفض ​​الضغط ، وعلى الرغم من تغير الرياح ، إلا أنه لا يكون واضحًا كما هو الحال عندما تمر جبهة باردة. يوجد هطول على شكل مطر أو ثلج أو رذاذ بشكل عام في بداية جبهة سطحية ، بالإضافة إلى أمطار الحمل الحراري والعواصف.

من خلال هذه الجوانب الأساسية للأرصاد الجوية ، يمكنك أن تعرف جيدًا ما هو الضغط الجوي وكيف يعمل على كوكبنا. لنكون قادرين على معرفة ما يخبرنا به خبراء الأرصاد الجوية جيدًا في التنبؤ بالطقس ولتمكيننا من تحليل وفهم غلافنا الجوي بشكل أكبر.

اكتشف كل شيء عن البارومتر ، الأداة التي يقاس بها الضغط الجوي:

المادة ذات الصلة:

بارومتر