Lucht heeft gewicht. Het gewicht van lucht dat op de atmosfeer en het aardoppervlak drukt, is luchtdruk. Luchtdruk is ook bekend als barometrische druk, die wordt gemeten door barometers. De luchtdruk is lager op grote hoogte, waar er minder lucht naar beneden duwt. De luchtdruk is het hoogst op zeeniveau. De luchtdruk in de atmosfeer van de aarde verandert regelmatig, maar valt altijd binnen een bepaald bereik.
Geschiedenis
•••Elena Volkova/iStock/Getty Images
In 1645 deed Evangelista Torricelli ontdekkingen die hem hielpen het basisidee van de barometer te conceptualiseren. Toen hij een glazen buis die aan één uiteinde ondersteboven was gesloten in een container met vloeistof plaatste, dwong luchtdruk de vloeistof in de buis. Hij ontdekte dat de hoogte van de vloeistofkolom toenam en daalde bij veranderingen in de luchtdruk. Kwik werd de vloeistof bij uitstek omdat het zware gewicht de kortst mogelijke lengte van de glazen buis mogelijk maakte. Kwikbarometers bieden nog steeds de meest nauwkeurige metingen van luchtdruk.
Luchtdruk meten
•••Eric Hood/iStock/Getty Images
De internationale eenheid van meteorologische luchtdruk is hectopascal (hP), wat overeenkomt met millibar (mb). Sommige barometers meten de luchtdruk in inches of centimeters, afhankelijk van de hoogte van de kwikkolom.
De barometrische schaal
•••Zastavkin/iStock/Getty Images
De standaard luchtdruk op zeeniveau is 1013,25 mb. De hoogst gemeten luchtdruk was 1084 mb in Siberië. De laagste luchtdruk, 870 mb, werd geregistreerd in een tyfoon in de Stille Oceaan.
Temperatuur en hoogte
•••DC Productions/Digital Vision/Getty Images
Zowel temperatuur als hoogte hebben invloed op de luchtdruk. Luchtdruk varieert met de hoogte; het is altijd lager op grote hoogte, ongeacht het weer. Koele lucht heeft een lagere dichtheid dan warme lucht omdat er minder botsingen zijn tussen luchtmoleculen. Dit resulteert in een lagere luchtdruk. Voor koelere lucht ontstaat bijvoorbeeld 500 mb luchtdruk op een lagere hoogte. Warme lucht zet uit, dus op grotere hoogte wordt 500 mb luchtdruk aangetroffen. 500 mb luchtdruk in Canada zou waarschijnlijk op een lagere hoogte plaatsvinden dan in Mexico.
Om de luchtdruk op verschillende hoogten te vergelijken, moeten weerwaarnemers het effect van de hoogte corrigeren door de luchtdruk op te tellen die op zeeniveau zou worden uitgeoefend. Als de luchtdruk bijvoorbeeld 840 mb is op een hoogte van 1.000 meter boven zeeniveau, is de voor zeeniveau gecorrigeerde meting 1.020 mb. Zonder te corrigeren voor luchtdruk op zeeniveau, is de luchtdruk op de top van Mt. Everest is bijna 300 mb.
Effecten
•••Digitale visie./Digitale visie/Getty Images
In een gebied met hoge druk is de lucht dichter dan de lucht eromheen. Winden blazen lucht uit een hogedrukgebied, waardoor het zinkt. Terwijl lucht langzaam daalt, stijgt de temperatuur. De warmte van de lucht voorkomt dat water condenseert en wolken vormt. Daardoor worden hogedrukgebieden vaak geassocieerd met helder weer. Winden blazen lucht in een lagedrukgebied en de hogedruklucht stijgt boven lagedruklucht. De lucht koelt af naarmate deze stijgt, wat condensatie van water in de lucht bevordert. Er ontstaan wolken en er kan neerslag vallen. Dit is de reden waarom lage luchtdruk wordt geassocieerd met regenachtig of sneeuwweer.
De luchtdruk stijgt en daalt met ongeveer 3 hP in dagelijkse cycli, ongeacht het weer. Meteorologen houden rekening met deze fluctuaties wanneer ze veranderingen in luchtdruk analyseren om te interpreteren of de veranderingen te wijten zijn aan weersystemen. Een grote daling van 7 hP of meer in 24 uur kan erop wijzen dat een hogedruksysteem naar buiten gaat en/of een lagedruksysteem naar binnen beweegt.