چرا با افزایش ارتفاع فشار هوا کاهش می یابد
و مقدار آن در سطح دریای آزاد برابر با وزن یک ستون جیوه به ارتفاع 76 سانتی متر است.
واحد اندازه گیری فشار اتمسفر در هیدرولوژی و هواشناسی میلی بار یا هکتوپاسکال است. هر میلی بار یا هکتوپاسکال برابر با 1000 داین در هر سانتی متر مربع است فشار ستون هوا در سطح اقیانوس باز 1013 هکتوپاسکال بر سانتی متر مربع است.
از آنجایی که چگالی هوا با افزایش ارتفاع کاهش مییابد، فشار اتمسفر نیز با افزایش ارتفاع کاهش مییابد، اما تغییر فشار با افزایش ارتفاع چندان هموار نیست. به طور کلی تا ارتفاع 1500 متری از سطح زمین، به ازای هر افزایش ارتفاع 100 متری، فشار اتمسفر تقریباً 12 هکتوپاسکال کاهش می یابد.
توزیع افقی فشار اتمسفر با استفاده از خطوط فشار همسان به عنوان سطح فشار همسان نشان داده می شود. خط ایزوفشار خطی است که تمام نقاط را با فشار یکسان به هم متصل می کند. نقشه های ایزومتریک برای سطوح مختلف جو تهیه شده است.
توزیع فشار در سطح زمین
تکرار شرایط جوی لحظه ای در درازمدت در پراکندگی فشار، الگوی متوسطی را نشان می دهد که کم و بیش اثرات گردش عمومی جو، تظاهرات زودگذر و نادری را نشان می دهد که در میانگین نقشه های فشار دیده نمی شود و برخلاف بزرگ و غالب است. تظاهرات هم به صورت محلی و هم در آنها در مقیاس جهانی ظاهر می شوند. بنابراین، اگرچه مطالعه نقشههای فشار متوسط در کاربردهای موضعی یا کوتاهمدت چندان مؤثر نیست، اما شناخت تظاهرات عمده و غالب گردش هوای عمومی حائز اهمیت است.
مراکز اصلی فشار بر روی سطح زمین به صورت کمربندهای مداری متناوب از استوا به قطب ها مطابق با سیستم نصف النهار گردش عمومی هوا رخ می دهند. اما وضعیت خشکی و دریا در نیمکره شمالی این نظم را به هم می زند و مراکز فوق را به سلول های جداگانه تبدیل می کند.
نتیجه گردش عمومی هوا در درازمدت وجود کمربندهایی با فشار کم در استوا، پرفشار در منطقه نیمه گرمسیری، کم فشار در منطقه معتدل و احتمالاً در منطقه قطبی است.
منبع: رشد
برای اولین بار در قرن هفدهم، “توریچلی” ثابت کرد که هوا دارای وزن است و با اعلام وزن و فشار هوا، فشارسنج جیوه ای خود را در سال 1642 اختراع کرد.
واحد فشار اتمسفر:
امروزه رایج ترین واحد مورد استفاده برای فشار اتمسفر، میلی بار است. فشار اتمسفر در 45 درجه عرض جغرافیایی و در هوا در صفر درجه و در سطح دریا فشار نرمال نامیده می شود و مقدار آن برابر با هزار و سیزده میلی بار (هفتصد و شصت میلی متر جیوه و دو بیست و نه صدم اینچ جیوه) است. . فشارهای بالاتر از این را فشار بالا و فشارهای کمتر را فشار پایین می گویند.
تغییرات عمودی در فشار اتمسفر:
فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع کاهش می یابد و به نصف فشار سطح دریا در ارتفاع پنج هزار متری می رسد. فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع از سطح زمین کاهش می یابد، اما رابطه ساده ای بین فشار و تغییرات ارتفاع وجود ندارد. به طور تقریبی می توان گفت که فشار اتمسفر به ازای هر دویست و پنجاه و هفت متر ارتفاع 1 سانتی متر در قدر مطلق کاهش می یابد. به این ترتیب فشار اتمسفر در ارتفاع 257 متری از سطح زمین 2930 فشار در سطح دریا و در ارتفاع 555 متر فشار 2830 در ارتفاع 275 متر است. فشار اتمسفر ارتباط تنگاتنگی با چگالی هوا دارد، به همین دلیل با توجه به افزایش ارتفاع، فشار با سرعت بیشتری کاهش مییابد، از طرفی چگالی هوا رابطه نزدیکی با دما دارد و نتیجه رابطه فشار جو و دما است. واضح است. فشار اتمسفر نیز با نیروی گرانش مرتبط است.
پراکندگی فشار هوا افقی:
عرض جغرافیایی – توزیع دریاها و خشکی ها و اختلاف دمای مناطق مختلف کره زمین عواملی هستند که بر توزیع افقی فشار تأثیر می گذارند.
سیستم تراف:
سیستم شبستان منطقه ای طولانی و گسترده از یک سیستم جوی کم فشار است که در آن کمترین فشار در امتداد خط شبستان وجود دارد. در این سامانه هوای ابری همراه با بارندگی های شدید و طولانی همراه با گرد و غبار یا تگرگ وجود دارد. معمولا در سیستم های کم فشار به دلیل تجمع ذرات در سطح زمین و بالا آمدن توده های هوا و در نتیجه انبساط و سرد شدن مقدار بخار d آب موجود در هوا به حد اشباع و متراکم می رسد و ابرها تشکیل می شوند. و در نتیجه پدیده های جوی مانند باران شکل می گیرد. برف، باران یخ زده، تگرگ و غیره می دهد.
سیستم ریج:
این منطقه طویل و کشیده از یک سیستم جوی پرفشار است که در امتداد خط خط الراس بالاترین فشار اتمسفر است. در این سیستم در اثر فرونشست، یعنی نزول توده های هوا از بالای جو به سمت سطح زمین، هوا گرم می شود و در صورت وجود ابر تبخیر شده و هوا صاف می شود. در واقع، مناطق تحت تأثیر چنین سیستم هایی دارای آب و هوای خشک و بیابانی هستند.
تسمه فشار سیاره ای:
فرورفتگی های استوایی – فشارهای بالای نیمه گرمسیری (عرض های جغرافیایی اسب) – کمربندهای فشار پایین زیر قطبی – کلاهک قطبی فشارهای بالا.