نفسر ما هو الضغط الجوي ، ولماذا يتغير وكيف تم اكتشافه. أيضا ، كيف يتم قياسها وما هي الوحدات المستخدمة.
ما هو الضغط الجوي؟
الضغط الجوي أو الضغط الجوي هو فرض التي تمارسها مجموعة الغازات المختلطة التي تشكل أجواء، على سطح الأرض والعناصر الموجودة عليها. تُعطى هذه القوة لكل وحدة مساحة ، أي أنها تعادل وزن عمود هواء تمتد من نقطة على سطح الأرض إلى الحدود العليا للغلاف الجوي.
يشكل الضغط الجوي وتغيراته على مدى فترة زمنية البيانات المعتادة في دراسة طقس الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن الهواء يختلف من كثافة حيث يتحرك بعيدًا عن الأرض ويتأثر أيضًا بـ درجة الحرارة، لذلك ليس من السهل عادة حساب الضغط الجوي لنقطة معينة بهامش عالٍ من اليقين.
في العصور القديمة ، كانت فكرة الضغط الجوي ذاتها غير معروفة ، وكانت آثاره اليومية ، مثل التقييد العملي لصعود بعض المواد ، تُفهم على أنها دليل على فراغ الرعب، وهذا هو ، "رعب الفراغ" الذي تجلى في طبيعة سجية، حيث كان يعتقد أن الهواء ينقصه وزن وارتفعت من تلقاء نفسها.
كان هذا هو الحال حتى عام 1643 ، اكتشف الفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريشيلي (1608-1647) وزن الهواء من خلال أول التجارب التي أدت إلى إنشاء البارومتر. كانت تجربته الأكثر شهرة هي مقارنة سلوك الزئبق و ماء من خلال إدخاله في أنبوب منحني في النهاية ، يعرف اليوم باسم أنبوب توريسيلي.
خدمت تجربته العالم الموسوعي الفرنسي بليز باسكال (1623-1662) ، لقياس وزن الهواء الجوي في مواقع جغرافية مختلفة ومختلفة. ارتفاعات، مثل الجزء العلوي من بركان بوي دو دوم في جنوب فرنسا. ولكن لم يتم إثبات وجود الضغط الجوي إلا في عام 1654 ، وذلك بفضل التجارب التي أُجريت على نصفي كرة Magburg للفيزيائي الألماني أوتو فون جويريك (1602-1686).
وحدات الضغط الجوي
الضغط الجوي هو أولاً وقبل كل شيء شكل من أشكال الضغط ، لذلك يتم قياسه في النظام الدولي للوحدات (SI) بوحدة باسكال (Pa) ، وهي وحدة تكرم الفيزيائي الفرنسي وتُفهم على أنها الضغط الذي تمارسه قوة مقدارها 1 نيوتن (N) على سطح مساحته مترًا مربعًا (م 2) عاديًا لها ، أي ،: Pa = كجم / م 2.
ومع ذلك ، لقياس الضغط الجوي ، من الشائع استخدام أنواع أخرى من الوحدات ، مثل الغلاف الجوي (atm) ، أو القضبان (ب) ، أو مليبار (mb) أو ملليمترات من الزئبق (mmHg). كل واحد يستحق شرحًا منفصلاً:
- 1 الغلاف الجوي هو الضغط الذي يمارسه الهواء لموازنة 760 مم من الزئبق في الظروف العادية على سطح الأرض ، وهو ما يعادل 101300 باسكال.
- 1 بار (من الكلمة اليونانية التي تعني "الوزن": الحانات) يساوي 0.986923 atm ، وبالتالي 100000 باسكال.
- 1 ملي بار يعادل 1000 بار ، وبالتالي 100 باسكال و 0.0010197 ضغط جوي.
- 1 مليمتر من الزئبق يساوي الضغط المطلوب لزيادة ارتفاع مليمتر واحد من الزئبق داخل أنبوب توريسيلي. وهي تعادل 133.3 باسكال وهي وحدة مستخدمة على نطاق واسع في الطب.
كيف يتم قياس الضغط الجوي؟
يقيس البارومتر الضغط الذي يمارسه الهواء على السائل الذي يحتويه.
لقياس الضغط الجوي لمكان معين ، نحتاج إلى جهاز يسمى مقياس الضغط الجوي. يتكون مبدأها الأساسي ، الذي يعيد إنتاج تجارب توريسيللي في القرن السابع عشر ، من عمود من السائل (الزئبق بشكل عام) يتم إدخاله في أنبوب يكون الجزء العلوي منه مغلقًا.
بهذه الطريقة ، يمارس وزن الهواء في الغلاف الجوي قوة أكثر أو أقل على السائل ، مما يجبره على البقاء داخل الأنبوب حتى نقطة معينة ، أي ما يعادل القوة نفسها التي يتلقاها.