Ako ovplyvňuje teplota barometrický tlak?

Pojem barometrický tlak je pri opise podmienok v atmosfére synonymom pojmu tlak vzduchu a môže sa tiež označovať ako atmosférický tlak. Rovnako ako všetka hmota, vzduch je zložený z molekúl. Tieto molekuly majú hmotnosť a sú vystavené sile zemskej gravitácie. Tlak vzduchu je váha molekúl vzduchu, ktoré na vás tlačia. Obyvatelia na povrchu Zeme nesú váhu všetkých molekúl vzduchu v atmosfére. Vo vyšších nadmorských výškach tlak vzduchu klesá, pretože v porovnaní s tlakom vzduchu na úrovni mora je menej molekúl vzduchu, ktoré tlačia zhora nadol.

Barometrický tlak sa meria v milibaroch (mb), ale často sa uvádza v palcoch, pretože starší štýl barometrov meral výšku stĺpca ortuti ako indikáciu tlaku vzduchu. Normálny tlak vzduchu na úrovni mora je 1013,2 MB alebo 29,92 palca. Aneroidný barometer meria tlak vzduchu expanziou alebo kontrakciou pružín umiestnených v čiastočnom vákuu v reakcii na zmeny tlaku vzduchu. V starších ortuťových barometroch by stĺpec ortuti stúpal alebo klesal v dôsledku zmien tlaku vzduchu. Tlak vzduchu sa neustále mení v dôsledku kolísania teploty, ktoré súvisí s hustotou vzduchu.

Teplý vzduch spôsobuje stúpanie tlaku vzduchu. Pri zrážke molekúl vzduchu na seba vyvíjajú silu. Pri zahrievaní molekúl plynu sa molekuly pohybujú rýchlejšie a zvýšená rýchlosť spôsobuje viac kolízií. Vďaka tomu je na každú molekulu vyvíjaná väčšia sila a zvyšuje sa tlak vzduchu. Teplota ovplyvňuje tlak vzduchu v rôznych nadmorských výškach v dôsledku rozdielov v hustote vzduchu. Ak vezmeme do úvahy dva stĺpce vzduchu pri rôznych teplotách, stĺpec teplejšieho vzduchu zažije rovnaký tlak vzduchu vo vyššej nadmorskej výške, ktorý sa meria v nižšej nadmorskej výške v chladnejšom stĺpci vzduch.

Chladné teploty spôsobujú pokles tlaku vzduchu. Keď molekuly plynu vychladnú, pohybujú sa pomalšie. Znížená rýchlosť vedie k menším kolíziám medzi molekulami a klesá tlak vzduchu. Hustota vzduchu hrá úlohu v korelácii medzi teplotou a tlakom, pretože teplejší vzduch je menej hustý ako chladný vzduch, čo umožňuje molekulám mať viac priestoru na zrážky s väčšou silou. V chladnejšom vzduchu sú molekuly bližšie k sebe. Blízkosť má za následok kolízie s menšou silou a nižším tlakom vzduchu.

Poveternostné vzorce komplikujú vzťah medzi barometrickým tlakom a teplotou. Meteorológovia zhromažďujú barometrické údaje a zobrazujú ich na meteorologických mapách pomocou znakov „H“ a „L“, ktoré označujú oblasti vysokého a nízkeho tlaku. Veľmi nízke teploty môžu vytvárať oblasti s vysokým tlakom vzduchu, pretože studený vzduch má väčšiu hustotu a koncentrácia molekúl môže zvyšovať tlak vzduchu. Oblasť vyššieho tlaku, H, sa nazýva vysokotlakový systém a má všeobecne hustejšiu vzduchovú hmotu, kde je teplota vzduchu chladná. Tieto systémy často prinášajú vyššie teploty a suché počasie. Nízkotlakový systém L je oblasťou menej hustého vzduchu s teplejšími teplotami vzduchu. Nižšia koncentrácia molekúl spôsobuje nižší tlak vzduchu v týchto oblastiach. Nízkotlakové systémy často prinášajú chladné a vlhké počasie.