بماذا يقاس الضغط الجوي

الضغط الجوي

الضغط الجوي هو وزن عمود الهواء الممتد من أول الغلاف الجوي إلى سطح الأرض، ويختلف الضغط الجوي من منطقة إلى أخرى فالمناطق التي لها درجة الحرارة الأعلى لها ضغط أقل من الأماكن ذات الحرارة المتدنية، لأن الحرارة تجعل جزيئات الرياح تتفرق عن بعضها مما يؤدي إلى إنقاص الكتلة الهوائية على وحدة المساحات، ولا توجد رابطة مباشرة بين الضغط الجوي والتيار الكهربائي^[١].

جهاز قياس الضغط الجوي

الباروميتر جهاز لقياس الضغط الجوّي، تستخدمه دائرة الأرصاد الجوية لتعرف على المتغيرات في ضغط العواء، وكثيرًا ما تظهر لنا هذه المتغيرات أن حالة الجو تتغير، مثلما يمكن استخدام البارومتر أيضًا لقياس المرتفعات المختلفة إذ ينقص الضغط الجوي عند الزيادة في الارتفاع، واخترع العالم الإيطالي إيفانجليستا توريشلي البارومتر سنة 1643م، وكان جهاز توريشلي يتركب من أنبوب زجاجي طويل وضعه مقلوبًا وهو مملوء بالزئبق، في كوب من الزئبق فانخفض عمود الزئبق في الأنبوب، وأصبحت قمته على ازدياد 76 سم فوق سطح الزئبق الذي في الكوب، وظل الزئبق ثابتًا في الأنبوب نتيجة لضغط الهواء على سطح السائل في الكوب، وبذلك أثبت توريشلي أن الضغط الجوي يعادل تقريبا وزن عمود من الزئبق طوله 76سم، والبارومترات الحديثة تقيس الضغط الجوي بالمليمتر الزئبقي، أو بوحدة تسمى البار تنقسم إلى ألف مليبار، والبار وحدة ضغط في الإطار المتري، ويسجل العلماء أغلب قياسات الضغط بالمليبار، ويبلغ متوسط الضغط الجوي نحو مستوى سطح الأرض 1013 مليبار، وهو يساوي 760مم زئبقي^[٢].

طرق قياس الضغط الجوي

توجد اليوم العديد من الأجهزة التي يقاس عن طريقها ضغط الأحوال الجوية والتي من ضمنها ما يلي^[٣]:

• الباروميتر المعدني: وقد ابتكر هذا الجهاز لقياس الضغط الجوي في عام 1843 من قبل العالم لوسيان فيدي، ويحدث أثناء هذا الجهاز اللجوء إلى الوسائد المعدنية المفرغة من الهواء، والتي تشبه الأغشية بطريقة ملحوظة.
• الباروميتر الزئبقي: اخترع من قبل العالم الإيطالي طورشيلي، ويقاس الضغط في المختبر ومستوى الصعود الذي يفصل بين سطحي الباروميترهو الضغط الجوي.
• الباروميتر المدون: وهذا النوع يستعمل في محطات الضغط الجوي ويسجل حجم الضغط الجوي طول اليوم عن طريق ساعة يوضع الباروميتر عليها، ومن الجدير بالذكر أن مقدارالضغط الجوي يتناقص كلما ارتفعنا عن سطح البحر.

وحدات قياس الضغط الجوي

يستخدم للتعبير عن قيمة الضغط الجوي، بواسطة العديد من وحدات القياس^[٤]:

• المليبار: وهو أكثر أنواع وحدات القياس استخدامًا وشيوعًا في قياس الضغط الجوي والمليبار= 0.001 بارًا = 100 نيوتن = 1000 داين/سم 2، ويمكن القول أن المليبار هو القوة المسلطة الواقعة على جرام يشغل مساحة سنتيميتر مربع واحد.
• الملمتر الزئبقي:هو أقل استخدام من المليبار والملمتر الزئبق الواحد = 1.333 مليبار .
• البوصة الزئبقية: وهي مقياس لأبعاد تدل على قيمة ارتفاع الزئبق في الأنبوب كما هوالحال في الميلمتر الزئبقي، وتكافئ البوصة الواحدة 33.86 مليبار والبوصة 25.4 ملمتر.
• الباسكال: الباسكال الواحد = نيوتن/م2 = كغم/م = 100 مليبار والباسكال كان من أقل وحدات قياس الضغط الجوي استخدامًا إلا أنه الآن أصبح من وحدات قياس الضغط الشائعة الاستخدام.

عوامل تؤثر في قياس الضغط الجوي

توجد في الطبيعة العديد من الأسباب التي من الجائز أن يقع تأثيرها على قراءة الضغط الجوي والتي من ضمنها ما يلي^[٣]:

• درجة الحرارة: تساهم درجة الحرارة العالية في تخفيض الضغط الجوي نظرًا لقلة غزارة الهواء في هذه المرحلة ونجد أن الأنحاء الاستوائية أدنى بكثير في الضغط الجوي عن الأنحاء القطبية على سبيل المثال.
• الارتفاع عن البحر: أن ضغط الهواء هو كتلة الهواء التي تؤثرعلى مكان على سطح الأرض ويكون أعلى عند مستوى سطح البحر وهكذا متى ما ارتفعنا عن سطح البحر قل الضغط الجوي.
• رطوبة الهواء: تؤثر أيضًا على الضغط في وضعية وجود الرطوبة في داخل منطقة ما فإن الضغط عليها يصبح أدنى نظرًا لقلة غزارة الرياح نتيجة طبيعية لتبخره وتصاعده إلى الأعلى.
• دوران الأرض: أن دوران الأرض له دور هائل في التأثيرعلى قوة الطرد المركزية ونجده واضحًا في الأماكن الاستوائية والتي تزيد عندها وتقل في الأماكن القطبية الأمرالذي يكون السبب في ضغط جوي عظيم في أماكن عن أماكن أخرى.
• الجاذبية: تنخفض الجاذبية الأرضية عندما تبتعد الأشياء عن الأرض أو عن مركزها بتعبير أدق وهكذا نجد أن المساحة القطبية تكون الأكثر قربًا إلى مركزها مما يؤدي إلى المبالغة في الضغط الجوي بعكس الأماكن الاستوائية والتي يكون بها الضغط أدنى نظرًا لبعدها عن مركزالأرض.

نطاقات الضغط الجوي

تتعدد نطاقات الضغط الجوي وهي كما يلي^[٥]:

• نطاق الضغط المنخفض الاستوائي: من أسباب وجود هذا المدى من الضغط الجوي هو الصعود في درجة الحرارة طول العام وما ينتج عن هذا من حركة تيارات هوائية صاعدة بالإضافة إلى وجود قدرًا كبيرًا من بخار الماء في الهواء مما يعاون على قلة كثافته، وبسبب عدم وجود حركة رياح ظاهرية يطلق على ذلك المدى بنطاق الخمول الاستوائي.
• نطاقا الضغط العالي شبه المداري: لدينا نطاقان من الضغط المرتفع شبه المداري ما بين خطي عرض 30ْ-35ْ تقريبًا في نصفي كوكب الأرض، والتي تشتهر باسم عروض الخيول، ووجود تيارات هوائية هابطة نحو سطح الأرض في هذه العروض نتيجة هبوط درجة الحرارة يعد السبب في تكونهما، ويتحرك الهواء ضمن طبقات عليا تكون باردةً بطبيعتها وعندما يهبط صوب سطح الأرض ينتج عن الهبوط حركة رياح سطحية وهي الرياح التجارية التي تهب من هذين النطاقين صوب نطاق الضغط المنخفض الإستوائي من ناحية والرياح العكسية الغربية الهابة صوب الدائرتين القطبيتين من الجهة الأخرى.
• نطاقان من الضغط المتدني قرب الدائرتين القطبيتين: ويوجد هذان النطاقان ما بين دائرتي عرض 45ْ-60ْ إلى حد ما شمال وجنوب دائرة الاستواء، ومن أسباب تكونهما وجود تيارات هوائية صاعدة في هذه العروض التي تتجه بإتجاه الرياح القطبية مع الرياح العكسية وينتج عن هذا اللقاء تيارات هوائية صاعدة، وتعد هذه التيارات الصاعدة هي السبب الرئيسي في ظهور هذين النطاقين.
• نطاقان من الضغط المرتفع نحو القطبين: يبدو هذان النطاقان نحوالقطبين في الأماكن التي يغطيها الجليد على مدار السنة والسبب في وجودهما شدة البرودة وقلة بخارالماء العالق في الهواء وذلك إضافةً إلى وجود تيارات هوائية متدنية، وينتج عن تلك التيارات الهوائية المتدنية هبوب رياح قطبية شديدة البرودة صوب الدائرتين القطبيتين.

المراجع

1. ↑ "ما هو الضغط الجوي ؟ ما علاقته بالتيار الكهربائي و الحرارة ؟"، io.hsoub، اطّلع عليه بتاريخ 1-6-2019. بتصرّف.
2. ↑ "بحث عن الضغط الجوي والعوامل المؤثرة فيه"، encysco.blogspot، اطّلع عليه بتاريخ 1-6-2019.
3. ^ ^{أ ب} "مفهوم الضغط الجوي"، almrsal، 5-1-2019، اطّلع عليه بتاريخ 31-5-2019.
4. ↑ "بحث عن الضغط الجوي والعوامل المؤثرة فيه"، mosoah، اطّلع عليه بتاريخ 1-6-2019.
5. ↑ "الضغط الجوي والعوامل المؤثرة فيه"، almerja، اطّلع عليه بتاريخ 1-6-2019.