Термин «атмосферное давление» является синонимом термина «давление воздуха» при описании условий в атмосфере и может также называться атмосферным давлением. Как и все вещества, воздух состоит из молекул. Эти молекулы обладают массой и подвергаются действию силы тяжести Земли. Давление воздуха - это вес молекул воздуха, давящих на вас. Жители поверхности Земли несут на себе вес всех молекул воздуха в атмосфере. На больших высотах давление воздуха уменьшается, потому что меньше молекул воздуха, давящих сверху вниз, по сравнению с давлением воздуха на уровне моря.
Измерение давления воздуха
Атмосферное давление измеряется в миллибарах (мб), но часто указывается в дюймах, потому что барометры старого типа измеряли высоту столба ртути, чтобы указать давление воздуха. Нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет 1013,2 мбар или 29,92 дюйма. Барометр-анероид измеряет давление воздуха путем расширения или сжатия пружин, находящихся в частичном вакууме, в ответ на изменения давления воздуха. В старых ртутных барометрах столб ртути поднимался или опускался в ответ на изменение давления воздуха. Давление воздуха постоянно меняется из-за колебаний температуры, которая связана с плотностью воздуха.
Теплые температуры
Теплый воздух вызывает повышение давления воздуха. Когда молекулы воздуха сталкиваются, они оказывают друг на друга силу. Когда молекулы газа нагреваются, молекулы движутся быстрее, и повышенная скорость вызывает больше столкновений. В результате к каждой молекуле прилагается больше силы, и давление воздуха увеличивается. Температура влияет на давление воздуха на разных высотах из-за разницы в плотности воздуха. Учитывая два столба воздуха с разной температурой, столб более теплого воздуха испытает такое же давление воздуха на большей высоте, которое измеряется на меньшей высоте в более прохладной колонне воздуха.
Холодные температуры
Низкие температуры вызывают падение давления воздуха. Когда молекулы газа охлаждаются, они движутся медленнее. Уменьшение скорости приводит к меньшему количеству столкновений между молекулами и снижению давления воздуха. Плотность воздуха играет роль в корреляции между температурой и давлением, потому что более теплый воздух менее плотный, чем холодный, что позволяет молекулам иметь больше пространства для столкновения с большей силой. В более холодном воздухе молекулы расположены ближе друг к другу. Близость приводит к столкновениям с меньшей силой и меньшим давлением воздуха.
Индикаторы погоды
Погодные условия усложняют взаимосвязь между атмосферным давлением и температурой. Метеорологи собирают показания барометра и представляют их на погодных картах буквами «H» и «L», чтобы указать области высокого и низкого давления. Очень низкие температуры могут создавать области с высоким давлением воздуха, потому что холодный воздух имеет большую плотность, а концентрация молекул может повышать давление воздуха. Область с более высоким давлением, H, называется системой высокого давления и обычно имеет более плотную воздушную массу там, где температура воздуха ниже. Эти системы часто приносят более высокие температуры и сухую погоду. Система низкого давления L - это область с менее плотным воздухом и более высокой температурой воздуха. Более низкая концентрация молекул вызывает более низкое давление воздуха в этих областях. Системы низкого давления часто приносят прохладную влажную погоду.