Πώς επηρεάζει η θερμοκρασία τη βαρομετρική πίεση;

Ο όρος βαρομετρική πίεση είναι συνώνυμος με τον όρο πίεση αέρα όταν περιγράφει συνθήκες στην ατμόσφαιρα, και μπορεί επίσης να αναφέρεται ως ατμοσφαιρική πίεση. Όπως όλες οι ύλες, ο αέρας αποτελείται από μόρια. Αυτά τα μόρια έχουν μάζα και υπόκεινται στη δύναμη της βαρύτητας της Γης. Η πίεση του αέρα είναι το βάρος των μορίων του αέρα που πιέζουν πάνω σας. Οι κάτοικοι στην επιφάνεια της Γης φέρουν το βάρος όλων των μορίων του αέρα στην ατμόσφαιρα. Σε υψηλότερα υψόμετρα, η πίεση του αέρα μειώνεται επειδή υπάρχουν λιγότερα μόρια αέρα που πιέζονται προς τα κάτω σε σύγκριση με την πίεση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας.

Η βαρομετρική πίεση μετριέται σε χιλιοστόγραμμα (mb) αλλά συχνά δίνεται σε ίντσες, επειδή το παλαιότερο στυλ βαρόμετρων μέτρησε το ύψος μιας στήλης υδραργύρου για να δείξει την πίεση του αέρα. Η κανονική πίεση αέρα στο επίπεδο της θάλασσας είναι 1013,2 mb, ή 29,92 in. Ένα βαρόμετρο αναερόμετρου μετρά την πίεση του αέρα με την επέκταση ή τη συστολή των ελατηρίων, που στεγάζεται σε ένα μερικό κενό, ως απόκριση σε αλλαγές στην πίεση του αέρα. Σε παλαιότερα βαρόμετρα υδραργύρου, μια στήλη υδραργύρου θα ανέβαινε ή θα έπεφτε ως απάντηση στις αλλαγές στην πίεση του αέρα. Η πίεση του αέρα αλλάζει συνεχώς λόγω των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας, η οποία σχετίζεται με την πυκνότητα του αέρα.

Ο ζεστός αέρας προκαλεί αύξηση της πίεσης του αέρα. Όταν συγκρούονται μόρια αέρα, ασκούν δύναμη το ένα στο άλλο. Όταν τα μόρια αερίου θερμαίνονται, τα μόρια κινούνται πιο γρήγορα και η αυξημένη ταχύτητα προκαλεί περισσότερες συγκρούσεις. Ως αποτέλεσμα, ασκείται περισσότερη δύναμη σε κάθε μόριο και αυξάνεται η πίεση του αέρα. Η θερμοκρασία επηρεάζει την πίεση του αέρα σε διαφορετικά υψόμετρα λόγω της ανισότητας στην πυκνότητα του αέρα. Λαμβάνοντας υπόψη δύο στήλες αέρα σε διαφορετικές θερμοκρασίες, η στήλη θερμότερου αέρα θα βιώσει την εμπειρία ίδια πίεση αέρα σε μεγαλύτερο υψόμετρο που μετριέται σε χαμηλότερο υψόμετρο στην ψυχρότερη στήλη του αέρας.

Οι ψυχρές θερμοκρασίες προκαλούν πτώση της πίεσης του αέρα. Όταν τα μόρια αερίου κρυώνονται, κινούνται πιο αργά. Η μειωμένη ταχύτητα οδηγεί σε λιγότερες συγκρούσεις μεταξύ των μορίων και της πίεσης του αέρα. Η πυκνότητα του αέρα παίζει ρόλο στη συσχέτιση μεταξύ θερμοκρασίας και πίεσης επειδή ο θερμότερος αέρας είναι λιγότερο πυκνός από τον δροσερό αέρα, επιτρέποντας στα μόρια να έχουν περισσότερο χώρο για να συγκρούονται με μεγαλύτερη δύναμη. Στον ψυχρότερο αέρα, τα μόρια είναι πιο κοντά μεταξύ τους. Η εγγύτητα οδηγεί σε συγκρούσεις με λιγότερη δύναμη και χαμηλότερη πίεση αέρα.

Οι καιρικές συνθήκες περιπλέκουν τη σχέση μεταξύ βαρομετρικής πίεσης και θερμοκρασίας. Οι μετεωρολόγοι συλλέγουν βαρομετρικές μετρήσεις και τις αντιπροσωπεύουν σε χάρτες καιρού με "H" και "L" για να υποδείξουν περιοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης. Πολύ κρύες θερμοκρασίες μπορούν να δημιουργήσουν περιοχές υψηλής πίεσης του αέρα επειδή ο κρύος αέρας έχει μεγαλύτερη πυκνότητα και η συγκέντρωση των μορίων μπορεί να αυξήσει την πίεση του αέρα. Μια περιοχή υψηλότερης πίεσης, H, ονομάζεται σύστημα υψηλής πίεσης και γενικά έχει πυκνότερη μάζα αέρα όπου η θερμοκρασία του αέρα είναι δροσερή. Αυτά τα συστήματα φέρνουν συχνά θερμότερες θερμοκρασίες και ξηρό καιρό. Ένα σύστημα χαμηλής πίεσης, L, είναι μια περιοχή λιγότερο πυκνού αέρα με θερμότερες θερμοκρασίες αέρα. Η χαμηλότερη συγκέντρωση μορίων προκαλεί χαμηλότερη πίεση αέρα σε αυτές τις περιοχές. Τα συστήματα χαμηλής πίεσης συχνά φέρνουν δροσερό και υγρό καιρό.