Atmosferische druk en wind zijn zowel kwalitatief als kwantitatief gerelateerd. Verschillen in druk in de atmosfeer creëren in de eerste plaats het fenomeen dat wind wordt genoemd. Daarnaast hebben aardwetenschappers een aantal wiskundige modellen ontwikkeld om de druk te bepalen als een functie van de windsnelheid, meestal met behulp van gegevens die zijn verzameld uit stormsystemen.
Er bestaat geen handige voorspellende vergelijking die deze twee variabelen met elkaar verbindt; in plaats daarvan is de relatie empirisch, met grafieken van druk versus windsnelheid met behulp van een groot aantal gegevens punten binnen hetzelfde systeem die worden gebruikt om een vergelijking te genereren met behulp van een wiskundige methode genaamd lineair regressie. Met behulp van een van een aantal verwante vergelijkingen die op deze manier zijn afgeleid, kunt u, als u windsnelheid heeft, de druk berekenen met een redelijke foutmarge.
Achtergrond
Verschillen in luchtdruk tussen verschillende punten over de hele wereld zijn fundamenteel te wijten aan temperatuurverschillen, die op hun beurt verschillen in de dichtheid van lucht veroorzaken. Zoals je zou verwachten, hebben winden de neiging om van gebieden met hogere druk naar gebieden met lagere druk te waaien, op dezelfde eenvoudige manier als knijpen in een plastic frisdrankfles lucht uit de opening van de fles drijft.
Standaard atmosferische druk is 14,7 pond per vierkante inch (lb/in2), wat overeenkomt met 760 millimeter kwik (mm Hg), 101,325 kilo-Pascal (kPa) en 1013,25 millibar (mb). De eenheid die doorgaans wordt gebruikt bij metingen binnen stormsystemen is de millibar.
Druk, windsnelheid en temperatuur zijn, zoals opgemerkt, onderling afhankelijk. Maar onderzoekers hebben twee bruikbare vergelijkingen ontwikkeld die de temperatuur elimineren en de windsnelheid rechtstreeks relateren aan de druk.
Druk als een functie van wind onder orkaanomstandigheden
De vergelijking van belang in dit geval is:
P = 1014,9 – 0,361451w – 0,00259w2
Met P in mb en w in m/s. Een windsnelheid van 50 m/s (ongeveer 112 mijl per uur) zou bijvoorbeeld worden geassocieerd met een lokale atmosferische druk van:
1014.9 – 0.361451(50) – 0.00259(2500)
= 990,4 mb
Een van de laagste ooit gemeten drukken is 870 mb, in het midden van een tyfoon in de Stille Oceaan.