Õhk on gaas, kuid atmosfäärirõhu arvutamiseks võiksite seda pidada vedelaks ja arvutada rõhk merepinnal, kasutades vedeliku rõhu väljendit. See väljend on:
kus ρ on õhu tihedus, g on raskuskiirendus ja h on atmosfääri kõrgus. See lähenemine ei toimi, sest ρ ega h pole konstantsed. Traditsiooniline lähenemine on elavhõbeda samba kõrguse mõõtmine. Kui otsite atmosfäärirõhku kindlal kõrgusel, võite kasutada baromeetrilist valemit. See on üsna keeruline seos, mis sõltub mitmest muutujast, nii et lihtsam on lihtsalt tabelist vajalik väärtus otsida.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Teadlased arvutavad atmosfäärirõhu merepinnal, mõõtes elavhõbeda samba kõrgust ja arvutades rõhu, mida atmosfäär peab veeru samale kõrgusele tõstmiseks avaldama.
Elavhõbeda baromeeter
Kastke suletud otsaga klaastoru elavhõbeda salve ja laske kogu õhul välja pääseda, seejärel keerake toru elavhõbedasse sukeldatud avaga püsti. Toru sees on elavhõbeda kolonn ja kolonni ülaosa ja toru otsa vahel vaakum. Aluse elavhõbedale atmosfääri poolt avaldatav rõhk toetab kolonni, seega on kolonni kõrgus viis atmosfäärirõhu mõõtmiseks. Kui toru on gradueeritud millimeetrites, on kolonni kõrgus umbes 760 mm, sõltuvalt atmosfäärioludest. See on 1 rõhu atmosfääri määratlus.
Elavhõbe on vedelik, nii et kolonni toetamiseks vajaliku rõhu saate arvutada rõhuvõrrandi abil. Selles võrrandis on ρ elavhõbeda tihedus ja h veeru kõrgus. SI (meetermõõdustiku) ühikutes võrdub üks atmosfäär 101 325 Pa (Pascal) ja Briti ühikutes 14,696 psi (naela ruuttolli kohta). Torr on veel üks atmosfäärirõhu ühik, mis algselt määratleti võrdseks 1 mm Hg-ga. Selle praegune määratlus on 1 torr = 133,32 Pa. Üks atmosfäär = 760 torr.
Baromeetriline valem
Ehkki merepinna atmosfäärirõhku ei saa tuletada atmosfääri üldkõrgusest, saate arvutada õhurõhu muutused ühelt kõrguselt teisele. See asjaolu koos muude kaalutlustega, sealhulgas ideaalse gaasiseadusega, viivad merepinna rõhu (P0) ja rõhul kõrgusel h (Ph). See seos, mida nimetatakse baromeetriliseks valemiks, on:
P_h = P_o e ^ {\ frac {-mgh} {kT}}
- m = ühe õhumolekuli mass
- g = gravitatsioonist tingitud kiirendus
- k = Boltzmanni konstant (ideaalne gaasikonstant jagatud Avogadro arvuga)
- T = temperatuur
Kuigi see võrrand ennustab rõhku erinevatel kõrgustel, erinevad selle ennustused vaatlustest. Näiteks ennustab see rõhku 25 torr 30 km (19 mi) kõrgusel, kuid täheldatud rõhk sellel kõrgusel on ainult 9,5 torr. Erinevus tuleneb peamiselt asjaolust, et kõrgematel kõrgustel on temperatuurid külmemad.