كيف تؤثر درجة الحرارة على الضغط الجوي؟

مصطلح الضغط الجوي مرادف لمصطلح ضغط الهواء عند وصف الظروف في الغلاف الجوي ، وقد يشار إليه أيضًا باسم الضغط الجوي. مثل كل المواد ، يتكون الهواء من جزيئات. هذه الجزيئات لها كتلة وتخضع لقوة الجاذبية الأرضية. ضغط الهواء هو وزن جزيئات الهواء التي تضغط عليك. يتحمل السكان الموجودون على سطح الأرض وزن جميع جزيئات الهواء في الغلاف الجوي. في الارتفاعات العالية ، ينخفض ​​ضغط الهواء نظرًا لوجود عدد أقل من جزيئات الهواء التي تضغط لأسفل من أعلى مقارنة بضغط الهواء عند مستوى سطح البحر.

يُقاس الضغط البارومتري بالمليبار (mb) ولكنه يُقاس غالبًا بالبوصة لأن النمط الأقدم من البارومترات يقيس ارتفاع عمود من الزئبق للإشارة إلى ضغط الهواء. يبلغ ضغط الهواء العادي عند مستوى سطح البحر 1013.2 ميجا بايت أو 29.92 بوصة. يقيس البارومتر اللاسائلي ضغط الهواء من خلال تمدد أو تقلص الينابيع الموجودة في فراغ جزئي ، استجابة للتغيرات في ضغط الهواء. في مقاييس الزئبق القديمة ، يرتفع عمود الزئبق أو ينخفض ​​استجابة للتغيرات في ضغط الهواء. يتغير ضغط الهواء باستمرار بسبب التقلبات في درجة الحرارة ، والتي ترتبط بكثافة الهواء.

يتسبب الهواء الدافئ في ارتفاع ضغط الهواء. عندما تصطدم جزيئات الهواء ، فإنها تمارس القوة على بعضها البعض. عندما يتم تسخين جزيئات الغاز ، تتحرك الجزيئات بسرعة أكبر ، وتؤدي السرعة المتزايدة إلى مزيد من الاصطدامات. ونتيجة لذلك ، تُبذل قوة أكبر على كل جزيء ويزداد ضغط الهواء. تؤثر درجة الحرارة على ضغط الهواء على ارتفاعات مختلفة بسبب التفاوت في كثافة الهواء. بالنظر إلى عمودين من الهواء عند درجات حرارة مختلفة ، فإن عمود الهواء الأكثر دفئًا سيختبر نفس ضغط الهواء على ارتفاع أعلى والذي يتم قياسه على ارتفاع منخفض في العمود الأكثر برودة في هواء.

تؤدي درجات الحرارة الباردة إلى انخفاض ضغط الهواء. عندما تبرد جزيئات الغاز ، فإنها تتحرك ببطء أكبر. تؤدي السرعة المنخفضة إلى تقليل الاصطدامات بين الجزيئات وانخفاض ضغط الهواء. تلعب كثافة الهواء دورًا في الارتباط بين درجة الحرارة والضغط لأن الهواء الأكثر دفئًا أقل كثافة من الهواء البارد ، مما يسمح للجزيئات بالحصول على مساحة أكبر لتتصادم بقوة أكبر. في الهواء البارد ، تكون الجزيئات قريبة من بعضها البعض. ينتج عن القرب اصطدامات بقوة أقل وضغط هواء أقل.

تعمل أنماط الطقس على تعقيد العلاقة بين الضغط الجوي ودرجة الحرارة. يجمع خبراء الأرصاد الجوية القراءات البارومترية ويمثلونها على خرائط الطقس بحرف "H" و "L" للإشارة إلى مناطق الضغط المرتفع والمنخفض. درجات الحرارة شديدة البرودة يمكن أن تخلق مناطق ذات ضغط هواء مرتفع لأن الهواء البارد له كثافة أكبر وتركيز الجزيئات يمكن أن يرفع ضغط الهواء. المنطقة ذات الضغط العالي ، H ، تسمى نظام الضغط العالي ولها بشكل عام كتلة هواء أكثر كثافة حيث تكون درجة حرارة الهواء باردة. غالبًا ما تؤدي هذه الأنظمة إلى ارتفاع درجات الحرارة والطقس الجاف. نظام الضغط المنخفض ، L ، هو منطقة بها هواء أقل كثافة مع درجات حرارة هواء أكثر دفئًا. يؤدي انخفاض تركيز الجزيئات إلى انخفاض ضغط الهواء في هذه المناطق. غالبًا ما تجلب أنظمة الضغط المنخفض طقسًا باردًا ورطبًا.