Sai cosa quale è pressione atmosferica? Ebbene, è la potenza per area di determinata estensione che l'aria che forma l'atmosfera sul piano terrestre svolge. Il suo valore al livello del mare è 101.325 Pa Se vuoi saperne di più sul pressione atmosferica e le sue caratteristiche, vi invitiamo a leggere questo articolo.
Pressione atmosferica
Come abbiamo indicato in precedenza, il pressione atmosferica È una pressione o spinta che l'aria che è nell'atmosfera esercita sull'estensione terrestre e viene misurata per mezzo di uno strumento chiamato barometro aneroide. In ognuno di questi strumenti si può notare che la maggior pressione che viene marcata su di essi coinciderà con la parola inglese fair.
Con questo termine fiera si designano diverse espressioni che significano tempo stabile o senza variazioni, anticiclonico, bel tempo o senza nuvole. Ma l'esistenza di una pressione meno che discreta significa che ci saranno cambiamenti climatici rigidi, con venti ciclonici relativamente forti, che potrebbero essere accompagnati da piogge probabilmente molto intense.
La zona intermedia di un barometro aneroide è quella che verrà contrassegnata quando c'è una pressione atmosferica intermedia, e quella zona del contatore è chiamata zona di cambiamento o cambiamento, in inglese, e in essa una modifica delle condizioni meteorologiche può essere indicato, del Tipi di tempo piovoso o ventoso, o da nuvoloso a bel tempo o viceversa.
La pressione atmosferica ad un certo punto, coinciderà in numero con il peso che avrà una colonna senza movimento d'aria in una porzione rettilinea che si propagherà da qualsiasi punto della terra fino alla demarcazione finale superiore dell'atmosfera.
Poiché la densità dell'aria diminuisce con l'aumentare dell'altezza, il peso non può essere calcolato a meno che non sia possibile determinare la differenza di densità dell'aria rispetto all'altitudine o alla pressione. Per questo motivo, non è facile effettuare il calcolo esatto della pressione atmosferica in un punto specifico della superficie terrestre.
Un altro punto da tenere a mente è che sia la temperatura che la pressione dell'aria cambiano costantemente, nelle misurazioni del tempo e dello spazio, il che rende il calcolo più difficile. Se è possibile effettuare una misurazione del pressione atmosferica ad un certo punto, ma non se ne possono trarre molte conclusioni.
Ma se vengono effettuate più misurazioni, si può osservare una modifica della pressione durante i periodi di tempo in cui sono state effettuate e quindi si possono ottenere dati utili, che possono essere combinati con altri rapporti meteorologici, come il Temperatura e Umidità, il vento o la temperatura atmosferica, che permette di calcolare medie che ci daranno un'idea molto ravvicinata del tempo atmosferico del luogo in cui è stata effettuata la misurazione, consentendo di fare previsioni a breve termine.
Variazioni del Pressione atmosferica
La pressione atmosferica in un punto prefissato osserva variazioni legate a modificazioni meteorologiche, d'altra parte va tenuto conto che in un punto prestabilito la pressione atmosferica diminuisce con l'altezza, come abbiamo indicato in precedenza. La pressione atmosferica diminuisce a una velocità di 1 mmHg o Torr per ogni 10 metri di altitudine in aree vicine al livello del mare.
Quello che di solito si fa è usare degli strumenti, che si chiamano altimetri, che sono dei semplici barometri aneroidi che sono stati calibrati in altezza, ma questi strumenti non sono molto precisi.
Anche la pressione atmosferica cambia con la latitudine. Infatti, una pressione atmosferica più bassa si verifica se il punto è al livello del mare ad una latitudine equatoriale. La ragione di ciò è il rigonfiamento dell'equatore sulla Terra. La litosfera è esagerata all'equatore del pianeta, ma l'idrosfera è ancora più rigonfia, tanto che le zone costiere della distesa equatoriale sono qualche chilometro più lontano dal centro della Terra rispetto alle zone temperate e, in particolare, alle zone polari .
E, a causa di una densità inferiore, l'atmosfera sarà molto più espansa nella zona equatoriale della terra rispetto all'idrosfera, quindi il suo spessore è più ampio che nelle zone temperate e polari. Pertanto, l'area equatoriale è l'area in cui predominano continuamente le basse pressioni atmosferiche a causa della dinamica causata dalla rotazione terrestre.
Anche per questo la temperatura atmosferica è più bassa nelle zone temperate, in media di un grado ogni 154 metri di altitudine, mentre nella zona tra i tropici questa percentuale si applica ogni 180 metri di altitudine.
La normale pressione atmosferica si traduce in 1 atmosfera, è stata concettualizzata come la pressione atmosferica calcolata al livello del mare, che è stata specificamente adottata in 101 325 Pa o 760 Torr. Tuttavia, nel 1982, la IUPAC ha suggerito che, nel caso le caratteristiche fisiche di un elemento, la pressione normalizzata deve essere definita esattamente come 100 kPa o ≈750,062 Torr.
Tenendo conto che si tratta di un numero intero, la modifica suggerita porta con sé un altro vantaggio pratico, poiché 100 kPa equivalgono a un'altezza di circa 112 metri, che è in qualche modo vicina alla media di 194 metri in cui vive la maggior parte della popolazione mondiale.
Come si misura la pressione atmosferica??
La pressione atmosferica si misura, come abbiamo già indicato, per mezzo di uno strumento chiamato barometro, inventato nel 1643 dal fisico e matematico Evangelista Torricelli.
Tipi più comuni di barometri
I barometri più comunemente usati sono i seguenti:
- Il barometro a mercurio. Si tratta di un tubo di vetro alto 850 mm, ostruito nella sua parte superiore e aperto nella sua parte inferiore. Questo tubo deve essere riempito di mercurio e viene posizionato sopra un contenitore aperto che è anche riempito di mercurio. Se siamo allo stesso livello del mare, il segno di mercurio all'interno del tubo dovrebbe scendere ad un'altezza di circa 760 mm, lasciando uno spazio vuoto nella sua parte superiore.
- Il barometro aneroide non utilizza mercurio ed è quello utilizzato nella navigazione. La sua struttura è una scatola di metallo, detta capsula vidi, in cui è stato parzialmente creato il vuoto. La funzione della scatola è quella di contrarsi o diminuire a seconda della pressione esercitata su di essa, comunicando i suoi movimenti ad un ago, che è quello che indicherà la misura della pressione atmosferica su una superficie graduata.
La precisione con cui misura un barometro non è ciò che conta davvero per arrivare a una previsione del Elementi meteorologici, ciò che conta è l'oscillazione della pressione che si osserva nel corso del tempo. Per calcolare questa oscillazione della pressione in relazione al tempo, viene utilizzato un dispositivo chiamato barografo. Il barografo può misurare la pressione e mostra anche le fluttuazioni visualizzando un grafico su un periodo di tempo.
Unità di pressione atmosferica ed equivalenze
Le unità di pressione atmosferica e le loro misure equivalenti sono le seguenti:
- Bari: è la pressione esercitata dalla forza di una DINA per centimetro quadrato.
- Bar: una barra equivale a 1.000.000 di barre.
- millibar: è un'unità di pressione pari a un millesimo di bar e pari a 1000 bar.
- Ettopascal: Un ettopascal ha esattamente lo stesso valore di un millibar e le due unità sono spesso usate in modo intercambiabile.
Per convenzione degli esperti del settore, l'espressione di 760 mm è stata adottata come misura della pressione normale, considerando che questa misura è presa al livello del mare, con una temperatura di 0°C e una latitudine di 45°. Quindi la formula espressa sarebbe la seguente: 760 mm = 1.013,2 mb = 1013,2 hPa = 1 atmosfera
Movimento dell'aria e formazione del vento
Questa relazione dipenderà dal tipo di pressione che esiste nell'area in questione:
- Zona di bassa pressione: A causa della luce solare, la superficie terrestre si riscalda e, per trasferimento, riscalda l'aria presente. Quando l'aria è riscaldata, si diffonde e, a causa della diffusione, ha una misura minore di aria fredda. L'effetto di ciò è che l'aria calda sale e crea un'area di bassa pressione. Allo stesso tempo, l'aria calda che sale dal suolo inizia a raffreddarsi man mano che sale in altezza. Ma quell'aria di raffreddamento diventa densa e scende, creando un'area ad alta pressione.
- Alto: In una zona di alta pressione, chiamata anche anticiclone, le masse d'aria scendono ampiamente. Mentre scende, l'aria viene riscaldata dalla vicinanza alla superficie terrestre. Questo riscaldamento fa sì che non ci possa essere condensa e, di conseguenza, non si formano nuvole. Vicino al suolo, l'aria esce dall'alto in direzione della depressione.
La differenza di pressione tra un'area di alta pressione e un'area di bassa pressione crea movimento. Nelle aree a bassa pressione, quando l'aria sale, viene creato un vuoto che viene riempito dall'aria che scende dall'area di alta pressione e cerca un posto dove andare. Questo movimento provoca correnti d'aria che si spostano sempre dalle aree di alta pressione alle aree di bassa pressione e si forma il vento.
Gli isobar
Continuamente, diverse misurazioni della pressione vengono eseguite simultaneamente in diversi luoghi della terra e con queste misurazioni vengono tracciate linee che uniscono punti che hanno le stesse misurazioni o valori di pressione. Queste linee sono chiamate linee isobare. Per questo motivo, le isobare sono linee che uniscono punti della stessa pressione in un determinato momento.
Quando le isobare vengono disegnate e analizzate, si può vedere che ci sono aree di alta e bassa pressione. Questi schemi o sistemi di pressione sono direttamente collegati alle condizioni meteorologiche sulla superficie terrestre. Tipicamente, le alte pressioni producono un clima piacevole e le basse pressioni sono associate a tempo instabile e, occasionalmente, pioggia.
In un grafico isobarico, più piccolo è il cerchio di un'area di bassa pressione, minore è la pressione. Pertanto, man mano che le isobare si spostano più lontano dal centro, la pressione dell'aria sarà maggiore. In un'area ad alta pressione, sarà il contrario. Maggiore è la pressione al centro dell'anticiclone, più lontano da esso la pressione diminuirà.
- Tempesta: Le aree di bassa pressione sono rappresentate dalla lettera B su una mappa o diagramma di isobare. Sono anche chiamati tempesta, depressione o ciclone extra tropicale. Nelle aree a bassa pressione, il valore della pressione diminuisce avvicinandosi al centro.
In quella zona il vento girerà a sinistra, in senso antiorario, se siamo nell'emisfero nord, con un angolo che sarà compreso tra circa 25° e 35° dalla linea isobare verso il cuore della depressione Se siamo nell'emisfero sud girerà a destra ma con la stessa angolazione. Un fatto curioso è che le tempeste di solito si spostano da ovest a est.
- Anticiclone: Le aree ad alta pressione sono anche chiamate anticicloni e sono designate dalla lettera A. In un anticiclone la pressione è maggiore di 1013 mb e aumenta man mano che si avvicina al suo centro. Il vento si muove, nell'emisfero nord, in senso antiorario e nell'emisfero sud, nella stessa direzione che in senso orario, sempre con un angolo di torsione compreso tra 25° e 35° dalla linea isobare verso l'esterno dal centro dell'anticiclone.
Gli anticicloni tendono a rimanere fermi e fungono da scudi al passaggio dei fronti. Un esempio di ciò è il sistema anticiclone delle Isole Azzorre, che rimane immobile nella stagione estiva, dando luogo a sole estivo in Spagna e con scarse precipitazioni, che normalmente si verificano più frequentemente nel nord della penisola iberica. .
Storia di Pressione atmosferica
Nei tempi antichi non avevano idea che l'aria avesse un peso. Pensavano che fosse un corpo che, per sua natura, aveva la tendenza a salire, spiegando questo aumento dei liquidi nelle pompe con l'horror vacui, che significa orrore del vuoto, che è una tendenza della natura.
Nel momento in cui alcuni giardinieri italiani insistevano nel voler sollevare l'acqua aspirando con una pompa ad elica, si accorsero che non si poteva superare l'altezza di 10,33 m, che con la scala di misura inglese è di circa 34 piedi. .
Consultandosi con Galileo Galilei, è stato stabilito che l'orrore della natura nel vuoto era limitato da una forza equivalente al peso di 10,33 m d'acqua, che è l'equivalente di 1 atm di pressione, e il nome a quella quota di altezza limitatissima.
Già nel 1643 Torricelli prese un tubo di vetro lungo un metro e lo riempì di mercurio. Tenendo il tubo intasato con un dito, lo capovolse e lo fece cadere in un recipiente pieno di mercurio. Quando tolse il dito, poté verificare che il mercurio scendeva fino a formare una colonna la cui altezza era 13,6 volte più piccola di quella osservata effettuando lo stesso esperimento con l'acqua.
Poiché Torricelli sapeva che il mercurio è 13,6 volte più pesante dell'acqua, fu in grado di dedurre che entrambe le colonne di liquido sostenevano lo stesso peso, concludendo che solo l'aria poteva indurre quella forza.
Dopo la morte di Torricelli, Pascal venne a conoscenza dei suoi esperimenti tramite padre Mersenne, che li espose in una pubblicazione. Sebbene in linea di principio accettasse l'idea dell'orrore del vuoto della natura, non passò molto tempo prima che il Contributi di Blaise Pascal di cambiare idea dopo aver realizzato i risultati degli esperimenti che ha eseguito.
Usando un tubo curvo e usandolo in modo tale che l'atmosfera non potesse influenzare il liquido, poté osservare che le colonne raggiungevano lo stesso livello. Ma, non appena l'azione dell'atmosfera è stata raggiunta a uno degli estremi, il livello è cambiato.
Questi risultati lo portarono a compiere un esperimento definitivo, che consisteva nel portare un barometro a diverse altezze e controllare se fosse proprio il peso dell'aria a influenzare la salita del liquido nel tubo. Scrisse quindi al cognato Perier esprimendo un'ipotesi secondo la quale se il livello di mercurio è più basso in cima a una montagna che al di sotto di essa, la gravità e la pressione dell'aria devono essere la causa di questo movimento.
Nel 1648 Perier, seguendo l'ipotesi del cognato, fu incoraggiato a portare a termine l'esperimento, salendo sulla vetta del Puy-de-Dôme. Confrontando le misure fatte in alto, a circa 1000 metri, e alla base, quest'ultima presa da padre Chastin, trovarono una differenza di tre linee e mezzo tra le due. Fu così definitivamente scartata la teoria dell'orrore del vuoto della natura e si scoprì che l'aria aveva un peso.
Certamente Pascal, Perier e Chastin sono i responsabili dell'esperimento, ma era proprio Cartesio che, in una lettera da lui scritta nel 1638, dodici anni prima dell'esperimento di Torricelli, aveva già sostenuto che l'aria aveva un peso, e lo aveva paragonato a una grande trapunta di lana che ricopre la terra sopra le nuvole e il peso di quella lana dovrebbe premere sul mercurio, impedendo alla colonna di mercurio di scendere.
Tuttavia, l'idea di pressione atmosferica non iniziò a diffondersi fino alla manifestazione dell'anno 1654, del borgomastro e inventore Otto von Guericke.