Kako temperatura vpliva na zračni tlak?

Izraz zračni tlak je sinonim za izraz zračni tlak pri opisovanju razmer v ozračju in se lahko imenuje tudi atmosferski tlak. Kot vsa snov je tudi zrak sestavljen iz molekul. Te molekule imajo maso in so podvržene sili gravitacije Zemlje. Zračni tlak je teža molekul zraka, ki pritiskajo na vas. Prebivalci na zemeljski površini nosijo težo vseh molekul zraka v ozračju. Na večjih nadmorskih višinah se zračni tlak zmanjša, ker je od zgoraj pritiskanih manj molekul zraka v primerjavi z zračnim tlakom na morski gladini.

Barometrični tlak se meri v milibarjih (mb), vendar je pogosto podan v palcih, ker so starejši barometri merili višino stolpca živega srebra, da bi prikazali zračni tlak. Normalni zračni tlak na morski gladini je 1013,2 mb ali 29,92 palcev. Aneroidni barometer meri zračni tlak z razširitvijo ali krčenjem vzmeti v delnem vakuumu kot odziv na spremembe zračnega tlaka. V starejših barometrih živega srebra bi se stolpec živega srebra dvignil ali znižal kot odgovor na spremembe zračnega tlaka. Zračni tlak se nenehno spreminja zaradi temperaturnih nihanj, ki so povezana z gostoto zraka.

Topel zrak povzroči dvig zračnega tlaka. Ko molekule zraka trčijo, si prisilijo silo. Ko se molekule plinov segrejejo, se molekule premikajo hitreje, povečana hitrost pa povzroči več trkov. Posledično na vsako molekulo deluje več sile in zračni tlak se poveča. Temperatura vpliva na zračni tlak na različnih nadmorskih višinah zaradi razlike v gostoti zraka. Glede na dva stolpca zraka pri različnih temperaturah bo stolpec toplejšega zraka doživel enak zračni tlak na višji nadmorski višini, ki se meri na nižji nadmorski višini v hladnejšem stolpcu zrak.

Hladne temperature povzročajo padec zračnega tlaka. Ko se molekule plinov ohladijo, se premikajo počasneje. Zmanjšana hitrost povzroči manj trkov med molekulami in zračni tlak se zmanjša. Gostota zraka igra pomembno vlogo pri korelaciji med temperaturo in tlakom, ker je toplejši zrak manj gost kot hladen zrak, zaradi česar imajo molekule več prostora za trčenje z večjo silo. V hladnejšem zraku so molekule bližje. Bližina povzroči trčenje z manjšo silo in nižjim zračnim tlakom.

Vremenski vzorci otežujejo razmerje med zračnim tlakom in temperaturo. Meteorologi zbirajo barometrične odčitke in jih na vremenskih zemljevidih ​​označujejo s “H” in “L”, da označijo območja visokega in nizkega tlaka. Zelo nizke temperature lahko ustvarijo območja z visokim zračnim tlakom, ker ima hladen zrak večjo gostoto in koncentracija molekul lahko zviša zračni tlak. Območje z višjim tlakom, H, se imenuje visokotlačni sistem in ima na splošno gostejšo zračno maso, kjer je temperatura zraka hladna. Ti sistemi pogosto prinašajo toplejše temperature in suho vreme. Nizkotlačni sistem L je območje z manj gostim zrakom s toplejšimi temperaturami zraka. Manjša koncentracija molekul povzroči nižji zračni tlak na teh območjih. Nizkotlačni sistemi pogosto prinašajo hladno in mokro vreme.