A légnyomás mechanikája

Levegő nyomás, légköri nyomás vagy légköri nyomás: egy felületre ható nyomás, amelynek súlya: légtömeg (és annak molekulái) felette.

A levegőnyomás nehéz koncepció. Hogyan lehet valami láthatatlannak tömege és súlya? A levegőnek tömege van, mert a következőkből áll: gázok keveréke akiknek tömege van. Adja hozzá a száraz levegőt alkotó összes gáz tömegét (oxigén, nitrogén, szén-dioxid, hidrogén és egyéb), és így kapja meg a száraz levegő súlyát.

A száraz levegő molekulatömege vagy moláris tömege 28,97 gramm / mol. Noha ez nem sok, a tipikus légtömeg hihetetlenül sok levegőmolekulából áll. Mint ilyen, elkezdheti látni, hogy a levegőnek milyen súlya lehet, ha az összes molekula tömegét összeadják.

Szóval mi a kapcsolat a molekulák és a légnyomás között? Ha egy terület feletti levegőmolekulák száma növekszik, akkor több molekulán van nyomás ezen a területen, és teljes légköri nyomása növekszik. Ez az amit hívunk magas nyomású. Hasonlóképpen, ha egy terület felett kevesebb légmolekula van, akkor a légköri nyomás csökken. Ezt nevezik

A levegőnyomás nem egyenletes a Föld egész területén. 980 és 1050 milliárd között mozog, és magasságban változik. Minél nagyobb a magasság, annál alacsonyabb a légnyomás. Ennek oka az, hogy a levegőmolekulák száma nagyobb magasságokban csökken, így csökken légsűrűség és a légnyomás. A levegőnyomás a tengerszint felett a legmagasabb, ahol a levegő sűrűsége a legnagyobb.

5 alapvető tudnivaló van a légnyomásról:

• Növekszik, amikor a levegő sűrűsége növekszik, és csökken, amikor a levegő sűrűsége csökken.
• Növekszik, amikor a hőmérséklet növekszik, és csökken, amikor a hőmérséklet lehűl.
• Alacsonyabb magasságban növekszik, és magasabb tengerszint feletti magasságban csökken.
• A levegő a magas nyomásról az alacsony nyomásra mozog.
• A levegőnyomást az úgynevezett időjárási műszerrel mérik légnyomásmérő. (Ez az oka annak, hogy néha "légköri nyomásnak" is hívják.)

A légnyomásmérő a légköri nyomás mérésére szolgál atmoszférának vagy milibárnak nevezett egységekben. A barométer legrégebbi típusa a higany-barométr. Ez a műszer méri a higanyt, amint felemelkedik vagy csökken a barométer üvegcsőjében. Mivel a légköri nyomás alapvetően a levegő súlya légkör a tározó felett a barométerben a higanyszint továbbra is változik, amíg az üvegcsőben a higany tömege pontosan megegyezik a tartály feletti levegő tömegével. Miután a kettő megállt és kiegyensúlyozott, a nyomást a függőleges oszlopban a higanymagasságban levő érték "leolvasásával" regisztrálják.

Ha a higany tömege kisebb, mint a légköri nyomás, akkor az üvegcsőben a higanyszint emelkedik (magas nyomás). A magas nyomású területeken a levegő gyorsabban süllyed a föld felszíne felé, mint amennyit a környező területekre tud kifolyni. Mivel a levegő molekuláinak száma a felszín felett növekszik, több molekulán van erő, amely erre a felületre hat. Ha a levegő tömege megnő a tartály felett, a higanyszint magasabbra emelkedik.

Ha a higany tömege nagyobb, mint a légköri nyomás, akkor a higanyszint csökken (alacsony nyomás). Ban ben alacsony nyomású területek, a levegő gyorsabban emelkedik a Föld felszínétől, mint amelyet helyettesíthet a környező területekről beáramló levegő. Mivel a levegőben levő molekulák száma a terület felett csökken, kevesebb molekulán kell erőt kifejtenie ezen a felületen. Ha a tartály fölött csökken a levegő súlya, a higanyszint alacsonyabb szintre csökken.

Más típusú barométerek közé tartozik az aneroid és a digitális barométerek. Aneroid barométerek nem tartalmaznak higanyt vagy más folyadékot, de lezárt és légmentesen fémkamrával rendelkeznek. A kamra tágul vagy összehúzódik a nyomásváltozásokra reagálva, és a tárcsa mutatóját használják a nyomásértékek jelzésére. A modern barométerek digitálisak és képesek pontosan és gyorsan mérni a légköri nyomást. Ezek az elektronikus műszerek a jelenlegi légköri nyomásértékeket jelenítik meg a képernyőn.

A légköri nyomást befolyásolja a napfényes nappali fűtés. Ez a hevítés nem egyenletesen fordul elő a Föld egész területén, mivel egyes területeket több fűt, mint mások. Ahogy a levegő felmelegszik, az emelkedik és alacsony nyomású rendszert eredményezhet.

A nyomás a alacsony nyomású rendszer alacsonyabb, mint a környező levegő. A szél az alacsony nyomás felé fúj, ami a légkörben a levegő emelkedését okozza. Az emelkedő levegőben a vízgőz kondenzálódik, felhőket és sok esetben csapadékot képezve. Miatt a Coriolis hatás, a Föld forgásának eredményeként, egy alacsony nyomású rendszerben a szelek az óramutató járásával ellentétesen áramlanak az északi féltekén és az óramutató járásával megegyező irányban a déli féltekén. Az alacsony nyomású rendszerek instabil időjárást és viharokat okozhatnak, mint pl ciklonok, hurrikánok és tájfunok. Általános szabály, hogy a mélységek nyomása körülbelül 1000 milliárd (29,54 hüvelyk higany). 2016-tól a Földön valaha rögzített legalacsonyabb nyomás 870 mb (25,69 inHg) volt a Typhoon Tip szemében a Csendes-óceán felett, 1979. október 12-én.

Ban ben nagynyomású rendszerek, a rendszer közepén a levegő nagyobb nyomással rendelkezik, mint a környező levegő. Ebben a rendszerben a levegő elsüllyed és elszívja a nagy nyomást. Ez a csökkenő levegő csökkenti a vízgőz és a felhő képződését, ami enyhe szeleket és stabil időjárást eredményez. A magas nyomású rendszerben a légáram ellentétes az alacsony nyomású rendszerek légáramával. A levegő az óramutató járásával megegyezően áramlik az északi féltekén, az óramutató járásával ellentétes irányban a déli féltekén.

Cikk szerkesztette Regina Bailey

• Britannica, az Encyclopaedia szerkesztői. "Légköri nyomás." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., március 5. 2018, www.britannica.com/science/atmospheric-pressure.
• Nemzeti Földrajzi Társaság. „Barométer”. Nemzeti Földrajzi Társaság, Október 9. 2012, www.nationalgeographic.org/encyclopedia/barometer/.
• "A levegőnyomás magas és alacsony hőmérséklete." Téli időjárási biztonság UCAR Tudományos Oktatási Központ, scied.ucar.edu/shortcontent/highs-and-lows-air-pressure.