Dowiedz się, co to jest barometr, jak mierzy ciśnienie atmosferyczne i dlaczego może być używany do przewidywania pogody.
Prawdopodobnie spotkałeś się z sytuacją, w której meteorolog pojawia się w telewizji w pogodny, słoneczny dzień i mówi z wielką pewnością, że następnego ranka obudzisz się w deszczu. Jak meteorolog może być tak pewny zmiany pogody?
Na niebie nie ma ani jednej chmury, a w sąsiednich regionach nie ma doniesień o burzach. Co ta osoba wie, czego ty nie wiesz? Odpowiedź jest w rzeczywistości dość prosta.
Prognozujący wie, że ciśnienie atmosferyczne spada.
Co powoduje zmiany pór roku na Ziemi?
Jak określa się ciśnienie atmosferyczne?
Ciśnienie barometryczne to pomiar ciśnienia powietrza w atmosferze ziemskiej. Z tego powodu jest również znane jako ciśnienie atmosferyczne. Ciśnienie jest wytwarzane przez cząsteczki ciekłych gazów w powietrzu i rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach. Warto zauważyć, że na Ziemi istnieje jako ciśnienie wywierane w dół na ziemię, dzięki czemu jest stosunkowo łatwe do zmierzenia.
Ciśnienie barometryczne jest wyższe, gdy cząsteczki powietrza są bardziej zagęszczone. Ciśnienie spada, gdy cząsteczki są bardziej rozproszone. Tak więc ciśnienie barometryczne na poziomie morza jest stale wyższe niż na dużych wysokościach górskich, gdzie różnica polega na tym, że powietrze jest “cieńsze” i mniej gęsto upakowane cząsteczkami molekularnymi.
Jednak ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza może być również dość niskie, szczególnie podczas silnych burz, takich jak huragany.
Jak mierzone jest ciśnienie barometryczne?
Naukowcy zazwyczaj mierzą ciśnienie barometryczne i zmiany ciśnienia barometrycznego przy użyciu standardowej jednostki zwanej atmosferą (atm). W angielskim systemie miar, jedna atmosfera jest równa 29,9213 cala (1013 milibarów) rtęci (cali Hg). Inne konwersje obejmują:
- 1 atm = 760 milimetrów słupa rtęci (mmHg)
- 1 atm = 1,013.25 milibarów (mbar)
- 1 atm = 101,325 paskali (Pa)
- 1 atm = 1 013,25 hektopaskali (hPa)
Wszystkie te jednostki opisują ciśnienie wywierane przez cząsteczki powietrza na otaczające je obiekty. Ciśnienie jest bezpośrednio związane z gęstością: Gdy stężenie cząsteczek staje się gęstsze, ciśnienie wzrasta, a gdy cząsteczki stają się mniej gęste, ciśnienie spada. Dlatego gęstsze powietrze daje wyższe odczyty ciśnienia barometrycznego.
Co to jest kwaśny deszcz – ciekawe fakty
Co to jest barometr i kto go wynalazł?
Barometr to przyrząd naukowy przeznaczony do pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Barometry w znanej nam formie pojawiły się w 1643 roku, kiedy to włoski wynalazca Evangelista Torricelli zmierzył ciśnienie powietrza za pomocą szklanej rurki wypełnionej rtęcią i otwartej na końcu skierowanym w dół. Sama rurka była umieszczona w zbiorniku wypełnionym jeszcze większą ilością rtęci.
Urządzenie Torricellego (i te, które pojawiły się po nim) mierzy ciśnienie powietrza na podstawie poziomu rtęci. Gdy powietrze naciska na zbiornik rtęci, siła wypycha część rtęci wyżej w szklanej rurce. Gdy ciśnienie spada, siły wypychające rtęć w górę rurki stają się mniejsze, a zatem poziom spada.
Obecnie naukowcy i meteorolodzy mogą mierzyć ciśnienie atmosferyczne bez barometru rtęciowego. Zamiast tego używają pojemnościowego czujnika ciśnienia, który może wykrywać zmiany ciśnienia poprzez śledzenie wahań pojemności elektrycznej lub zdolności do gromadzenia i przechowywania energii w postaci ładunku elektrycznego.
Urządzenia te są wykorzystywane do wykrywania ciśnienia powietrza w różnych branżach, od produkcji przemysłowej po lotnictwo i meteorologię. Mimo to stare dobre barometry rtęciowe są nadal w regularnym użyciu.
Co ciśnienie barometryczne mówi nam o pogodzie?
Dowiedzieliśmy się już, co to jest barometr, ale jak możemy go wykorzystać do przewidywania pogody?
Przez wieki ludzie używali barometrów i odczytów ciśnienia barometrycznego do przewidywania pogody. Ogólna zasada dotycząca ciśnienia barometrycznego jest prosta: wysokie ciśnienie zwykle oznacza gorącą, suchą pogodę, a niskie ciśnienie oznacza chłodną, wilgotną pogodę. A oto dlaczego:
- Wysokie ciśnienie oznacza, że atmosfera jest wypełniona ciężkim, gęstym powietrzem. To gęste powietrze odpycha wszelkie powietrze znajdujące się bliżej powierzchni, w tym chmury obciążone wilgocią. Zwykle wysokie ciśnienie skutkuje bardzo czystym niebem, pozwalając słońcu świecić i ogrzewać powierzchnię Ziemi.
- Niskie ciśnienie oznacza, że powietrze na powierzchni może unosić się w górę. W obszarze niskiego ciśnienia atmosferycznego nic nie powstrzymuje powietrza powierzchniowego przed unoszeniem się i tworzeniem chmur. Chmury te blokują słońce i często uwalniają wilgoć w postaci deszczu i śniegu. Niskie ciśnienie może również powodować silne wiatry, ponieważ powietrze na powierzchni porusza się swobodnie. Kiedy obszar wyjątkowo niskiego ciśnienia tworzy się nad oceanem, może to czasami prowadzić do huraganu.
Co to jest normalne ciśnienie barometryczne?
Standardowe ciśnienie barometryczne na poziomie morza wynosi 29,92 cala (1013 milibarów) rtęci (mierzone również jako 1 atmosfera). Ogólnie rzecz biorąc, normalny zakres ciśnienia barometrycznego wynosi od 28,5 (965 milibarów) do 30,7 cala (1040 milibarów) rtęci.
Meteorolodzy zaobserwowali ekstremalne odczyty ciśnienia barometrycznego, które wykraczały daleko poza ten normalny zakres. W grudniu 1968 roku barometr na Syberii zarejestrował ciśnienie wynoszące 32,01 cala (1084 milibary) rtęci. Odczyt ten, uzyskany podczas ekstremalnie zimnej i suchej pogody, jest uważany za najwyższe ciśnienie barometryczne, jakie kiedykolwiek zarejestrowano.
Z drugiej strony, w październiku 1979 roku tajfun nad Oceanem Spokojnym wytworzył zdumiewająco niskie ciśnienie barometryczne wynoszące 25,9 cala (877 milibarów) rtęci. Rzeczywiście, prawie wszystkie najniższe na świecie odczyty barometru zostały zarejestrowane podczas huraganów, cyklonów i tajfunów. Ze względu na dokładność, są to najniższe odczyty ciśnienia na poziomie morza. Ekstremalnie niskie odczyty ciśnienia występowały również wysoko w górach, gdzie powietrze jest znacznie mniej gęste.
