ونظرًا لأن الهواء البارد يتمتع بقدرة أقل على الاحتفاظ ببخار الماء مقارنة بالهواء الدافيء، فإن السحب وهطول الأمطار يحدث نتيجة تبريد الهواء. الضغط المنخفض
يحدث الضغط المنخفض بسبب ارتفاع درجة حرارة الهواء، فيزيد حجمه وتقل كثافته. يرتفع الهواء الساخن لأعلى، وفي الأعلى تكون درجات حرارة الغلاف الجوي أكثر برودة، مما يقلل من قدرته على الاحتفاظ ببخار الماء، فيتكاثف البخار بسرعة ويكون السحب. مخترع البارومتر
البارومتر هو الجهاز الذي يستخدم لقياس الضغط الجوي وتستخدمه المراصد لقياس الضغط، وأيضًا يمكن استخدامه لقياس الارتفاعات المختلفة. وقصة مكتشف الضغط الجوي واختراع البارومتر تعود لأوائل القرن 17، عندما كان عمال المناجم يستخدمون الماء، لكن مضخاتهم لم تتمكن من رفع الماء لارتفاع أعلى من مستوى 10. 3متر. وحينها اقترح العالم جالليليو جاليلي أن يكون شفط الهواء هو المسئول عن رفع الماء وأن قوته محدودة، لكن ومع إسهام مجموعة من العلماء تم التوصل لخطأ نظرية جالليليو، ومن هؤلاء العلماء:
جاسبارو بيرتي
قام بيرتي بإجراء تجربة بسيطة فأحضر أنبوب طويل مملوء بالماء مغلق الطرفين، وقام بوضعه رأسيًا في حوض به ماء ضحل، ثم فتح الطرف السفلي للأنبوب وتركه في الحوض، فوجد مستوى الماء في الأنبوب الرأسي قد استقر عند ارتفاع 10.
وحدات قياس الضغط الجوي
81 أمتار لكل ثانية تربيع، مضروبة في ارتفاع الزئبق السائل، وهو 0. عندما نضرب هذه القيم الثلاث، نحصل على ضغط يساوي 101358. وبالنظر إلى القيم التي لدينا، يمكننا أن نرى أن عجلة الجاذبية وارتفاع عمود السائل مقربان لأقرب ثلاثة أرقام معنوية. ومن ثم علينا تقريب إجابتنا لأقرب ثلاثة أرقام معنوية، وهو ما يعني تقريب الضغط إلى 101000 باسكال. عند التعامل مع مثل هذه الأعداد الكبيرة، نستخدم عادة بادئة لتسهيل التعامل معها. في هذه الحالة، يمكننا استخدام البادئة «كيلو» التي تعني 1000. فالكيلو باسكال يساوي 1000 باسكال. إذن 101000 باسكال يساوي 101 كيلو باسكال. وبذلك فإن إجابتنا النهائية بخصوص الضغط المؤثر لأعلى على عمود الزئبق هي 101 كيلو باسكال. النقاط الرئيسية يمكن استخدام عمود من الزئبق لقياس الضغط الجوي. وحدة الضغط الجوي تساوي 101 كيلو باسكال. 7. 50 ملليمترات زئبق يساوي كيلو باسكال واحدًا. البار يساوي 100 كيلو باسكال. 50 تور يساوي كيلو باسكال واحدًا.
جهاز قياس الضغط الجوي يسمى
قد تقول لنفسك أن مستوى الأكسجين في أعلى الجبل أقل من مستواه عند سطح البحر، لكن هذا الأمر غير صحيح، فمستوى الأكسجين تقريبًا متساوي في جميع أجزاء الغلاف الجوي. في الحقيقة ما يسبب الشعور بالاختناق أو نقص الأكسجة هو اختلاف الكثافة والضغط، ولفهم الضغط أكثر يمكننا استخدام مصطلح محيط من الهواء، لأننا جميعًا نسبح في الهواء. ولتقريب الفكرة أكثر تخيل أننا أحضرنا دلوًا من الماء مملوء حتى آخره، واحضر قطعة من الثلج، وضعها في الدلو من أعلى، ستلاحظ أن الجزء العلوي من الدلو بدأ يقطر ماء ببطء. الآن احضر مثقاب، واصنع ثقب أسفل الدلو، ستلاحظ اندفاع تيار مائي حاد يتدفق بسرعة من أسفل الدلو، والسبب في الاندفاع السريع للماء من أسفل هو الضغط. فالضغط الذي يصنعه وزن الماء أسفل الدلو أكبر من الضغط الذي يصنعه أعلى الدلو، فيسبب اندفاع الماء بسرعة من أسفل، وبالمثل فإن ضغط الهواء فوق رؤوسنا هو القوة الدافعة التي تدفع الهواء إلى داخل رئتينا، فإذا انخفض ضغط الهواء، تقل كمية الهواء التي تدخل إلى رئتينا وبالتالي فإن الأكسجين الذي يصل لمجرى الدم لدينا يقل، وهو ما يعرف بنقص الأكسجة. تعريف الضغط الجوي
هو وزن عمود من الهواء فوق أي نقطة على سطح الأرض أو وزن عمود من الزئبق ارتفاعه 76سم ومساحة مقطعه 1 سنتيمتر مربع.
قياس الضغط لموحد
ويدلّ اتجاه البارومتر المستمرّ نحو الصعود إلى تحسن الأحوال الجوّية، بينما يشير البارومتر الهابط إجمالا إلى تغيّر الطقس نحو الأسوأ.
133 kPa 175 kPa 203 kPa 50. 6 kPa 101 kPa الحل يعتمد الضغط المؤثِّر لأعلى داخل عمود الزئبق على ارتفاعه فوق الحوض، وهو مُعطى لنا في المعطيات، 0. 76 m. في معادلة الضغط، تلك هي قيمة ℎ: 𝑃 = 𝜌 𝑔 ℎ. عجلة الجاذبية على كوكب الأرض، 𝑔 ، تساوي 9. 81 m/s 2. كما أن لدينا الكثافة 𝜌 ، التي تساوي 13 595 kg/m 3. وبذلك يصبح لدينا جميع المتغيِّرات التي نحتاج إليها في معادلة الضغط: 𝑃 = 1 3 5 9 5 / 9. 8 1 / ( 0. 7 6). k g m m s m تُحذَف وحدتا المتر في عجلة الجاذبية والارتفاع مع مثيلتيهما المعطاتين في الكثافة. بضرب جميع الحدود معًا، نحصل على: 𝑃 = 1 0 1 3 5 8 ×. k g m s تكافئ وحدة باسكال نيوتن لكل متر مربع ( N/m 2)، ووحدة نيوتن تكافئ كيلوجرام ⋅ متر لكل ثانية مربعة × / k g m s . يمكننا تحويل الوحدات التي لدينا إلى نيوتن لكل متر مربع كالآتي: k g m s k g m s m k g m s m N m × = × 1 × 1 =. ومن ثَمَّ، يكون الضغط النهائي: 1 0 1 3 5 8 × = 1 0 1 3 5 8. k g m s P a 101 358 Pa تكافئ 101 kPa. نلخِّص ما تعلَّمناه في هذا الشارح. النقاط الرئيسية معادلة وصف ضغط السائل أو الغاز هي: 𝑃 = 𝜌 𝑔 ℎ, حيث 𝑃 الضغط، 𝜌 كثافة المائع، 𝑔 عجلة الجاذبية، ℎ الارتفاع.