مثير للإعجاب

أساسيات ضغط الهواء

أساسيات ضغط الهواء

ضغط جويالضغط الجوي ، أو الضغط الجوي ، هو الضغط الذي يمارس على سطح من وزن كتلة الهواء (وجزيئاتها) فوقه.

كيف الثقيلة الهواء؟

ضغط الهواء مفهوم صعب. كيف يمكن لأي شيء غير مرئي أن يكون له وزن ووزن؟ يحتوي الهواء على كتلة لأنه يتكون من مزيج من الغازات التي لها كتلة. أضف وزن كل هذه الغازات التي تشكل الهواء الجاف (الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين وغيرها) وتحصل على وزن الهواء الجاف.

الوزن الجزيئي ، أو الكتلة المولية ، للهواء الجاف هو 28.97 جرام لكل مول. في حين أن هذا ليس كثيرًا ، تتكون كتلة الهواء النموذجية من عدد كبير للغاية من جزيئات الهواء. على هذا النحو ، يمكنك أن تبدأ في معرفة كيف يمكن أن يكون للهواء وزن كبير عندما تضاف كتل جميع الجزيئات معًا.

ارتفاع وانخفاض ضغط الهواء

إذن ما هي العلاقة بين الجزيئات وضغط الهواء؟ إذا زاد عدد جزيئات الهواء فوق المنطقة ، فهناك المزيد من الجزيئات لممارسة الضغط على تلك المنطقة ويزيد الضغط الجوي الكلي لها. هذا ما نسميه ضغط مرتفع. وبالمثل ، إذا كان هناك جزيئات هواء أقل من منطقة ما ، فإن الضغط الجوي يتناقص. هذا هو المعروف باسم ضغط منخفض.

ضغط الهواء غير موحد في جميع أنحاء الأرض. يتراوح من 980 إلى 1050 مليبار ويتغير مع الارتفاع. كلما ارتفع الارتفاع ، انخفض ضغط الهواء. وذلك لأن عدد جزيئات الهواء يتناقص على ارتفاعات أعلى ، مما يقلل كثافة الهواء وضغط الهواء. يكون ضغط الهواء أعلى عند مستوى سطح البحر ، حيث تكون كثافة الهواء أكبر.

أساسيات ضغط الهواء

هناك 5 أساسيات حول ضغط الهواء:

  • يزداد كلما زادت كثافة الهواء وتقلل كلما انخفضت كثافة الهواء.
  • يزداد مع زيادة درجات الحرارة وانخفاض درجة حرارة بارد.
  • يزيد على ارتفاعات منخفضة وينخفض ​​عند ارتفاعات أعلى.
  • ينتقل الهواء من الضغط العالي إلى الضغط المنخفض.
  • يتم قياس ضغط الهواء باستخدام أداة الطقس المعروفة باسم البارومتر. (لهذا السبب يطلق عليه أحيانًا "الضغط الجوي".)

قياس ضغط الهواء

هذا هو قرب الإبرة في إشارة "التغيير" من مقياس اللاسائلية المستخدمة لقياس ضغط الهواء. Gannet77 / E + / غيتي إيماجز

ا مقياس الضغط الجوي يستخدم لقياس الضغط الجوي في وحدات تسمى الأجواء أو الأميال. أقدم نوع من البارومتر هو الزئبق الباروميتص. تقيس هذه الأداة الزئبق أثناء ارتفاعه أو خفضه في أنبوب زجاجي من البارومتر. نظرًا لأن الضغط الجوي هو في الأساس وزن الهواء الموجود في الجو فوق الخزان ، فإن مستوى الزئبق في البارومتر سيستمر في التغير حتى يكون وزن الزئبق في الأنبوب الزجاجي مساوياً تمامًا لوزن الهواء فوق الخزان. بمجرد أن يتوقف الاثنان عن الحركة ومتوازنان ، يتم تسجيل الضغط عن طريق "قراءة" القيمة عند ارتفاع الزئبق في العمود الرأسي.

إذا كان وزن الزئبق أقل من الضغط الجوي ، سيرتفع مستوى الزئبق في الأنبوب الزجاجي (الضغط العالي). في المناطق ذات الضغط العالي ، يغرق الهواء باتجاه سطح الأرض بسرعة أكبر مما يمكن أن يتدفق إلى المناطق المحيطة. نظرًا لزيادة عدد جزيئات الهواء فوق السطح ، فهناك المزيد من الجزيئات لممارسة القوة على هذا السطح. مع زيادة وزن الهواء فوق الخزان ، يرتفع مستوى الزئبق إلى مستوى أعلى.

إذا كان وزن الزئبق أكبر من الضغط الجوي ، فإن مستوى الزئبق سينخفض ​​(ضغط منخفض). في المناطق ذات الضغط المنخفض ، يرتفع الهواء عن سطح الأرض بسرعة أكبر مما يمكن استبداله بتدفق الهواء من المناطق المحيطة. نظرًا لأن عدد جزيئات الهواء فوق المنطقة يتناقص ، فهناك عدد أقل من الجزيئات لممارسة القوة على هذا السطح. مع انخفاض وزن الهواء فوق الخزان ، ينخفض ​​مستوى الزئبق إلى مستوى أقل.

أنواع أخرى من البارومترات تشمل اللاسائلية والبارومترات الرقمية. بارومتر اللاسائلية لا تحتوي على الزئبق أو أي سائل آخر ، ولكن لديهم غرفة معدنية مغلقة محكمة الغلق. تتوسع الغرفة أو تتقلص استجابة لتغيرات الضغط ويستخدم مؤشر على الاتصال الهاتفي للإشارة إلى قراءات الضغط. البارومترات الحديثة رقمية وقادرة على قياس الضغط الجوي بدقة وسرعة. تعرض هذه الأدوات الإلكترونية قراءات الضغط الجوي الحالية عبر شاشة عرض.

أنظمة الضغط المنخفض والعالي

يتأثر الضغط الجوي بالتسخين النهاري من الشمس. لا يحدث هذا التسخين بالتساوي في جميع أنحاء الأرض حيث يتم تسخين بعض المناطق أكثر من غيرها. عند تسخين الهواء ، يرتفع ويمكن أن يؤدي إلى نظام الضغط المنخفض.

الضغط في وسط أ نظام الضغط المنخفض أقل من الهواء في المنطقة المحيطة. الرياح تهب باتجاه منطقة الضغط المنخفض مما تسبب في ارتفاع الهواء في الغلاف الجوي. يتكثف بخار الماء في الهواء الصاعد من تشكيل السحب ، وفي كثير من الحالات ، هطول الأمطار. بسبب تأثير كوريوليس ، نتيجة دوران الأرض ، تدور الرياح في نظام الضغط المنخفض في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وفي اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي. يمكن أن تنتج أنظمة الضغط المنخفض طقسًا غير مستقر وعواصف مثل الأعاصير والأعاصير والأعاصير. كقاعدة عامة للإبهام ، يكون للضغط المنخفض حوالي 1000 مليبار (29.54 بوصة من الزئبق). اعتبارًا من عام 2016 ، كان أدنى ضغط تم تسجيله على الأرض هو 870 ميغابايت (25.69 بوصة زئبقية) في عين Typhoon Tip فوق المحيط الهادئ في 12 أكتوبر 1979.

في أنظمة الضغط العالي، الهواء في وسط النظام يكون عند ضغط أعلى من الهواء في المنطقة المحيطة. يغرق الهواء في هذا النظام وينفخ بعيدًا عن الضغط العالي. يقلل هذا الهواء الهابط من بخار الماء والتكوين السحابي مما ينتج عنه رياح خفيفة وطقس مستقر. تدفق الهواء في نظام الضغط العالي هو عكس تدفق نظام الضغط المنخفض. يدور الهواء في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وعكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي.

المادة التي حررت ريجينا بيلي

مصادر

  • بريتانيكا ، محرري الموسوعة. "الضغط الجوي." موسوعة بريتانيكا، Encyclopædia Britannica، Inc. ، 5 مارس 2018 ، www.britannica.com/science/atmospheric-pressure.
  • الجمعية الجغرافية الوطنية. "البارومتر". الجمعية الجغرافية الوطنية، 9 أكتوبر 2012 ، www.nationalgeographic.org/encyclopedia/barometer/.
  • "الارتفاعات والانخفاضات في ضغط الهواء." الشتاء سلامة الطقس | مركز جامعة كاليفورنيا لتعليم العلوم، scied.ucar.edu/shortcontent/highs-and-lows-air-pressure.


شاهد الفيديو: حياتك تهمنا ضغط هواء الكفرات في الصحراء برعاية ساماكو - حسن كتبي (ديسمبر 2021).