Powietrze ma wagę. Ciężar powietrza napierającego na atmosferę i powierzchnię Ziemi to ciśnienie powietrza. Ciśnienie powietrza jest również znane jako ciśnienie barometryczne, mierzone za pomocą barometrów. Ciśnienie powietrza jest niższe na dużych wysokościach, gdzie ciśnienie powietrza jest mniejsze. Ciśnienie powietrza jest najwyższe na poziomie morza. Ciśnienie powietrza w ziemskiej atmosferze zmienia się często, ale zawsze mieści się w ustalonym zakresie.
Historia
•••Elena Volkova/iStock/Getty Images
W 1645 roku Evangelista Torricelli dokonał odkryć, które pomogły mu w konceptualizacji podstawowej idei barometru. Kiedy umieścił szklaną rurkę, która była zamknięta z jednej strony do góry nogami, w pojemniku z płynem, ciśnienie powietrza wepchnęło płyn do rurki. Odkrył, że wysokość słupa cieczy wzrastała i spadała wraz ze zmianami ciśnienia powietrza. Rtęć stał się preferowaną cieczą, ponieważ jej duża waga pozwalała na możliwie najkrótszą długość szklanej rurki. Barometry rtęciowe nadal zapewniają najdokładniejsze pomiary ciśnienia powietrza.
Pomiar ciśnienia powietrza
•••Eric Hood/iStock/Getty Images
Międzynarodową jednostką meteorologicznego ciśnienia powietrza są hektopaskale (hP), co odpowiada milibarom (mb). Niektóre barometry mierzą ciśnienie powietrza w calach lub centymetrach, w zależności od wysokości słupa rtęci.
Skala barometryczna
•••Zastavkin/iStock/Getty Images
Standardowe ciśnienie powietrza na poziomie morza wynosi 1013,25 mb. Najwyższe odnotowane ciśnienie powietrza wyniosło 1084 mb na Syberii. Najniższe ciśnienie powietrza, 870 mb, zarejestrował tajfun na Oceanie Spokojnym.
Temperatura i wysokość
•••DC Productions/Digital Vision/Getty Images
Zarówno temperatura, jak i wysokość wpływają na ciśnienie barometryczne. Ciśnienie powietrza zmienia się wraz z wysokością; na dużych wysokościach jest zawsze niżej, niezależnie od pogody. Chłodne powietrze jest mniej gęste niż ciepłe, ponieważ jest mniej zderzeń między cząsteczkami powietrza. Powoduje to niższe ciśnienie powietrza. Na przykład 500 mb ciśnienia powietrza występuje na niższej wysokości dla chłodniejszego powietrza. Ciepłe powietrze rozszerza się, więc na większych wysokościach znajduje się 500 mb ciśnienia powietrza. 500 mb ciśnienia powietrza w Kanadzie prawdopodobnie wystąpiłoby na niższej wysokości niż w Meksyku.
Aby porównać ciśnienie powietrza na różnych wysokościach, obserwatorzy pogody muszą skorygować wpływ wysokości, dodając ciśnienie powietrza, które byłoby wywierane na poziomie morza. Na przykład, jeśli ciśnienie powietrza wynosi 840 mb na wysokości 1000 metrów nad poziomem morza, pomiar dostosowany do poziomu morza wynosi 1020 mb. Bez korygowania ciśnienia powietrza na poziomie morza, ciśnienie powietrza na szczycie Mt. Everest jest blisko 300 mb.
Efekty
•••Digital Vision./Digital Vision/Getty Images
W obszarze wysokiego ciśnienia powietrze jest gęstsze niż otaczające je powietrze. Wiatry wydmuchują powietrze z obszaru wysokiego ciśnienia, powodując jego zatonięcie. Gdy powietrze powoli opada, jego temperatura rośnie. Ciepło powietrza zapobiega kondensacji wody w postaci chmur. W rezultacie obszary wysokiego ciśnienia często kojarzą się z bezchmurną pogodą. Wiatry wdmuchują powietrze w obszar niskiego ciśnienia, a powietrze o wysokim ciśnieniu unosi się nad powietrzem o niskim ciśnieniu. Unoszące się powietrze ochładza się, co sprzyja kondensacji wody w powietrzu. Mogą tworzyć się chmury i opady. Dlatego niskie ciśnienie powietrza kojarzy się z deszczową lub śnieżną pogodą.
Ciśnienie powietrza wzrasta i spada o około 3 hP w cyklach dobowych, niezależnie od pogody. Meteorolodzy biorą te wahania pod uwagę, analizując zmiany ciśnienia powietrza, aby zinterpretować, czy zmiany te wynikają z systemów pogodowych. Duży spadek 7 hP lub więcej w ciągu 24 godzin może wskazywać, że system wysokociśnieniowy się wycofuje i/lub system niskociśnieniowy wprowadza.