Hoe beïnvloedt temperatuur de luchtdruk?

De term barometrische druk is synoniem met de term luchtdruk bij het beschrijven van omstandigheden in de atmosfeer, en kan ook worden aangeduid als atmosferische druk. Zoals alle materie, is lucht samengesteld uit moleculen. Deze moleculen hebben massa en worden onderworpen aan de zwaartekracht van de aarde. Luchtdruk is het gewicht van luchtmoleculen die op je drukken. Inwoners op het aardoppervlak dragen het gewicht van alle luchtmoleculen in de atmosfeer. Op grotere hoogte neemt de luchtdruk af omdat er minder luchtmoleculen van bovenaf naar beneden drukken in vergelijking met de luchtdruk op zeeniveau.

Barometrische druk wordt gemeten in millibar (mb), maar wordt vaak in inches gegeven omdat oudere barometers de hoogte van een kwikkolom hebben gemeten om de luchtdruk aan te geven. De normale luchtdruk op zeeniveau is 1013,2 mb of 29,92 in. Een aneroïde barometer meet de luchtdruk door de uitzetting of samentrekking van veren, ondergebracht in een gedeeltelijk vacuüm, als reactie op veranderingen in de luchtdruk. In oudere kwikbarometers zou een kwikkolom stijgen of dalen als reactie op veranderingen in de luchtdruk. De luchtdruk verandert voortdurend door temperatuurschommelingen, die verband houden met de luchtdichtheid.

Warme lucht zorgt ervoor dat de luchtdruk stijgt. Wanneer luchtmoleculen botsen, oefenen ze kracht op elkaar uit. Wanneer gasmoleculen worden verwarmd, bewegen de moleculen sneller en veroorzaakt de verhoogde snelheid meer botsingen. Hierdoor wordt er meer kracht uitgeoefend op elk molecuul en neemt de luchtdruk toe. Temperatuur beïnvloedt de luchtdruk op verschillende hoogten vanwege een verschil in luchtdichtheid. Gegeven twee kolommen lucht bij verschillende temperaturen, zal de kolom warmere lucht de dezelfde luchtdruk op grotere hoogte die wordt gemeten op een lagere hoogte in de koelere kolom van lucht.

Koude temperaturen zorgen ervoor dat de luchtdruk daalt. Wanneer gasmoleculen afkoelen, bewegen ze langzamer. Een lagere snelheid resulteert in minder botsingen tussen moleculen en een afname van de luchtdruk. Luchtdichtheid speelt een rol in de correlatie tussen temperatuur en druk omdat warmere lucht minder dicht is dan koele lucht, waardoor moleculen meer ruimte hebben om met grotere kracht te botsen. In koelere lucht staan ​​de moleculen dichter bij elkaar. De nabijheid resulteert in botsingen met minder kracht en lagere luchtdruk.

Weerpatronen bemoeilijken de relatie tussen luchtdruk en temperatuur. Meteorologen verzamelen barometrische metingen en geven deze weer op weerkaarten met "H" en "L" om gebieden met hoge en lage druk aan te geven. Zeer koude temperaturen kunnen gebieden met hoge luchtdruk creëren omdat koude lucht een grotere dichtheid heeft en de concentratie van moleculen de luchtdruk kan verhogen. Een gebied met hogere druk, H, wordt een hogedruksysteem genoemd en heeft over het algemeen een dichtere luchtmassa waar de luchttemperatuur koel is. Deze systemen brengen vaak warmere temperaturen en droog weer met zich mee. Een lagedruksysteem, L, is een gebied met minder dichte lucht met warmere luchttemperaturen. De lagere concentratie van moleculen zorgt voor een lagere luchtdruk in deze gebieden. Lagedruksystemen brengen vaak koel, nat weer met zich mee.