قياس الضغط الجوي | اجهزة قياس الضغط الجوي والرياح

قياس الضغط الجوي .. كيف يكون الأمر ؟ إجابة هذا السؤال هي موضوع اليوم.

بادئًا ذي بدء، الأرض محاطة بـ طبقة من الهواء تمتد من سطحها إلى مئات الكيلومترات فوق سطح الأرض، والتي تسمى بـ اسم الغلاف الجوي.

وفيما يتعلق بـ المناخ، فـ هو يمثل حالة الغلاف الجوي من حيث درجة الحرارة والرطوبة، الطقس، وما يسمى بـ المطر، وأشياء من هذا القبيل.

قد يهمك أيضًا أن تطلع على: أدوات المختبر واستخداماتها

ما هو الضغط الجوي ؟

• يُعرَّف الضغط الجوي بـ أنه القوة المؤثرة على وحدة المساحة عندما تضغط السوائل (السوائل والغازات) على أجسام مغمورة فيها.
• الضغط الذي يمارسه السائل على الجسم المغمور فيه يتناسب طرديًا مع كثافة السائل وعمق الجسم المغمور فـ ذلك السائل.
• على الرغم من أن كثافة الهواء منخفضة إلا أنها ذات وزن ومن ثم تخلق ضغطًا على جميع الأشياء المنغمسة فيه.
• لذلك، فـ إن أجسامنا تخضع لـ الضغط الناتج عن الغلاف الجوي الذي يغمر الكرة الأرضية، لكننا لا نشعر بـ هذا الضغط.
• يطلق على الضغط الناتج عن وزن عمود الهواء الممتد بـ شكل عمودي على وحدة مساحة حتى نهاية الغلاف الجوي الضغط الجوي.

قد يهمك أيضًا أن تطلع على: معلومات عامة مفيدة للانسان

جهاز قياس الضغط الجوي

• يستخدم البارومتر لـ قياس الضغط الجوي، وأول هذه الأجهزة اخترعها الفيزيائي الإيطالي وعالم الرياضيات إيفانجليستا تورسيلي.
• أظهر العالم إيفانجليستا تورسيلي عام 1643 أن وزن الغلاف الجوي من خلال أنبوب زجاجي يحتوي على الزئبق يمكن تحديده بـ التحويل المباشر إلى وزن.
• يوضع أنبوب الزئبق فـ طبق مفتوح مملوء بالزئبق حتى يرفع الضغط الجوي مستوى الزئبق فـ الأنبوب.
• يستخدم الزئبق دونًا عن الماء نظرًا لـ أنه أكثر كثافة بـ 14 مرة ويبقى سائلاً فـ درجات الحرارة العادية.
• يقيس اختصاصي الأرصاد الضغط الجوي بـ مقياس ضغط الزئبق، يتكون هذا الجهاز من أنبوب زجاجي رقيق مملوء بـ الزئبق، محكم الإغلاق من أحد الأطراف ومغمور في حاوية زئبق فـ الطرف الآخر، ومن ثم يرتفع مستوى الزئبق أو ينخفض ​​اعتمادًا بعض العوامل كما سبق وذكرنا.

وحدة قياس الضغط الجوي

• أظهرت تجربة تورشلي لـ العالم أن ارتفاع الزئبق فـ الأنبوب يقابل حوالي 76 سم عند مستوى سطح البحر، مما دفعه إلى قياس الضغط الجوي فـ أماكن مختلفة.
• ومن ثم، وضع العالم تورشلي قانون يسهل حساب الضغط الجوي: الضغط = الوزن % المساحة.
• ولـ تحديد وزن الهواء ، نستخدم قانون نيوتن ، الذي ينص على: وزن عمود الهواء = كتلة عمود الزئبق × تسارع السقوط الحر.
• ومن ثم، إذا استخدمنا وزن عمود الزئبق الذي حصل عليه تورشلي فـ تجربته ، وهو 76 ، لـ استخراج متوسط ​​الضغط الجوي على مساحة 1 متر مربع، فـ إننا نستبدل القيمة فـ القانون كما يأتي: 76 × 13600 × 9.8 = 101292.8 نيوتن.
• ومن ثم، بـ التعويض فـ قانون حساب الضغط الجوي: 101292.8 % 1 = 101292.8 نيوتن / متر ربع.
• ثم، وبـ تحويل الوحدة من نيوتن إلى باسكال = 101300 بسكال، وهو مقياس الضغط الجوي.
• نظرًا لـ أن وحدة باسكال تعتبر صغيرة فـ قراءات الضغط الجوي المسجلة، فـ قد تم إدخال وحدة قياس جديدة تسمى هيكتوباسكال كـ وحدة قياس لـ الضغط الجوي، حيث (هيكتو هي بادئة لـ 100).
• ومن ثم، متوسط ​​الضغط الجوي على سطح البحر هو 1013 هيكتوباسكال ويتم التعبير عن هذه القيمة بـ البار ، أي أن الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر يتوافق مع قيمة ثابتة = 1013 مليبار (1 هيكتوباسكال = 100 باسكال = 1 ملي بار).

قد يهمك أيضًا أن تطلع على: ما هو أكبر بحر في العالم

ما هي أهمية الضغط الجوي ؟

• يؤثر الضغط الجوي بـ شكل كبير على كيمياء المياه وظروف الطقس.
• وذلك نظرًا لـ أن المزيد من الغازات (مثل الأكسجين) تذوب فـ الماء عند الضغط العالي مقارنة بـ الضغط المنخفض.
• هذا يعني أن نسبة الأكسجين المذاب فـ الماء تتناقص بـ شكل أكبر عند مستوى سطح البحر عنها فـ المناطق الأعلى.
• الضغط الذي يسببه الهواء فـ الجزء العلوي يجبر الغاز على الذوبان، لكن انخفاض الضغط يتسبب فـ خروج الغاز، مثلما يحدث عند فتح علبة الصودا.
• يشير الضغط المرتفع بـ شكل عام إلى ظروف جوية صافية ومشمسة .. فـ حين يشير الضغط المنخفض إلى هطول أمطار وسحب.
• وبـ المثل، فـ إن الضغط الجوي فوقنا هو الذي يخلق القوة التي تدفع الهواء إلى رئتينا والأكسجين إلى مجرى الدم، وعندما ينخفض ​​هذا الضغط، على سبيل المثال: إذا تسلقنا جبلًا مرتفعًا ، فـ إن الكمية التي تصل إلى رئتينا من الهواء سوف تكون أقل .. ومن ثم فـ إن كمية الأكسجين التي تصل إلى الدم سوف تكون أقل .. هذا ليس بـ سبب نقص كمية الأكسجين هناك ، ولكن بـ سبب انخفاض ضغط الهواء.

ماذا يحدث عند انخفاض الضغط الجوي ؟

• فـ الطقس الحار، يشير الانخفاض فـ البارومتر إلى وجود رعد ويشير الانخفاض المفاجئ إلى هبوب رياح شديدة.
• يشير انخفاض البارومتر أثناء الطقس شديد البرودة إلى ذوبان الجليد.
• هناك احتمال ضئيل بـ أن يتحول الطقس إلى رطب بعد فترة وجيزة من انخفاض البارومتر.
• فـ الطقس الرطب، يشير الانخفاض فـ عمود الزئبق فـ البارومتر إلى توقع المزيد من الرطوبة.
• إذا انخفض البارومتر بـ شكل حاد وظل منخفضًا فـ الطقس الجيد، فـ توقع رطوبة عالية وربما رياحًا لـ بضعة أيام.

ماذا يحدث عند ارتفاع الضغط الجوي ؟

• فـ الشتاء، يشير الارتفاع المقاس لـ البارومتر إلى الصقيع.
• وفـ الطقس شديد البرودة، يشير ارتفاع القياس إلى تساقط الثلوج.
• هناك احتمال ضئيل أن يتحول الطقس إلى معتدل بعد فترة وجيزة من وصول قراءة البارومتر إلى ذروته.
• فـ الطقس الرطب، إذا ارتفع الزئبق وظل عالياً، يمكن توقع طقس جيد لـ مدة يوم أو يومين.
• فـ الطقس الرطب، يشير الارتفاع المفاجئ فـ القراءة إلى أن الطقس لن يستمر كذلك طويلاً.

أيضًا عزيزي القارئ، إذا كان البارومتر غير مستقر، فـ سوف يكون الطقس كذلك .. يشير الحد الأقصى لـ البارومتر إلى اقتراب طقس صافٍ  ويشير الحد الأدنى له إلى اقتراب الطقس العاصف.

هل تبحث عن مزيد من الأجوبة ؟ ما عليك سوى ترك استفساراتك أدناه، ولا تنسى ترك إنطباعاتك عما سبق ذكره.