Налягане на въздуха и как влияе на времето

Важна характеристика на земната атмосфера е нейното въздушно налягане, което определя вятър и метеорологично време модели по целия свят. Гравитацията упражнява привличане на атмосферата на планетата точно както ни държи привързана към нейната повърхност. Тази гравитационна сила кара атмосферата да се натиска срещу всичко, което я заобикаля, налягането нараства и пада, докато Земята се обърне.

По дефиниция атмосферното или въздушното налягане е силата на единица площ, упражнена върху земната повърхност, спрямо теглото на въздуха над повърхността. Силата, упражнена от въздушна маса е създаден от молекули които го съставят и техния размер, движение и брой, присъстващи във въздуха. Тези фактори са важни, тъй като те определят температурата и плътността на въздуха и, следователно, неговото налягане.

Броят на въздушните молекули над повърхността определя въздушното налягане. С увеличаването на броя на молекулите те оказват повече натиск върху повърхността и общото атмосферно налягане се увеличава. За разлика от това, ако броят на молекулите се понижи, същото се прави и с налягането на въздуха.

Налягането на въздуха се измерва с живачен или анероиден барометър. Меркурий барометри измерват височината на живачна колона във вертикална стъклена тръба. Тъй като налягането на въздуха се променя, височината на живачната колона също се справя, подобно на термометър. Метеоролозите измерват налягането на въздуха в единици, наречени атмосфери (атм). Една атмосфера е равна на 1,013 милибара (МБ) на морско равнище, което се превръща в 760 милиметра квакил, когато се измерва на живачен барометър.

Анероидният барометър използва намотка от тръби, като по-голямата част от въздуха се отстранява. След това бобината се огъва навътре, когато налягането се повишава и се извива, когато налягането падне. Анероидните барометри използват същите измервателни единици и произвеждат същите показания като живачните барометри, но те не съдържат никой от елемента.

Въздушното налягане обаче не е равномерно в цялата планета. Нормалният обхват на въздушното налягане на Земята е от 970 MB до 1,050 MB.Тези разлики са резултат от системи за ниско и високо въздушно налягане, които са причинени от неравномерно нагряване по цялата земна повърхност и силата на градиент на налягането.

Най-високото барометрично налягане при запис е 1 083,8 MB (приспособено към морското равнище), измерено в Агата, Сибир, на 31 декември 1968 г.Най-ниското измерено налягане някога е било 870 MB, записано, когато Тайфун Съвет удари западната част на Тихия океан на 12 октомври 1979 г.

Система с ниско налягане, наричана още депресия, е областта, където атмосферно налягане е по-ниска от тази на района около него. Ниските обикновено са свързани с силни ветрове, топъл въздух и атмосферно повдигане. При тези условия, ниските нива обикновено произвеждат облаци, валежи и други бурни времена, като например тропически бури и циклони.

Зоните, склонни към ниско налягане, нямат екстремни дневни (ден срещу нощ), нито екстремни сезонни температури, тъй като облаците, присъстващи в такива райони, отразяват входящите слънчева радиация обратно в атмосферата. В резултат на това те не могат да затоплят през деня (или през лятото), а през нощта, те действат като одеяло, улавяйки топлината отдолу.

Система с високо налягане, понякога наричана антициклон, е зона, в която атмосферното налягане е по-голямо от това на околността. Тези системи се движат по посока на часовниковата стрелка в Северното полукълбо и обратно на часовниковата стрелка в Южното полукълбо поради Кориолис ефект.

Зоните с високо налягане обикновено се причиняват от феномен, наречен затихване, което означава, че когато въздухът във високите се охлажда, той става по-плътен и се придвижва към земята. Тук налягането се увеличава, защото повече въздух запълва пространството, останало от ниското. Суширането също изпарява по-голямата част от водната пара в атмосферата, така че системи с високо налягане обикновено се свързват с ясно небе и спокойно време.

За разлика от областите с ниско налягане, липсата на облаци означава, че районите, предразположени към високо налягане, изпитват крайности в дневната и сезонни температури, тъй като няма облаци, които да блокират входящата слънчева радиация или да улавят изходящата радиация на дълги вълни през нощта.

По целия свят има няколко региона, в които налягането на въздуха е изключително стабилно. Това може да доведе до изключително предвидими метеорологични модели в региони като тропиците или полюсите.

• Екваториална ниско налягане: Тази област е в екваториалния регион на Земята (от 0 до 10 градуса на север и юг) и е съставена от топъл, лек, възходящ и сближаващ се въздух.Тъй като сближаващият се въздух е влажен и пълен с излишна енергия, той се разширява и охлажда, докато се издига, създавайки облаците и обилните валежи, които са видни в цялата област. Тази зона с ниско налягане също образува зоната на между тропическата конвергенция (ITCZ) и търговски ветрове.
• Субтропични клетки с високо налягане: Намира се на 30 градуса север / юг,това е зона на горещ, сух въздух, който се образува, когато топлият въздух, слизащ от тропиците, става по-горещ. Защото горещият въздух може да задържи повече водна пара, той е сравнително сух. Силният дъжд по екватора също премахва по-голямата част от излишната влага. Доминиращите ветрове в субтропичния връх се наричат ​​вестерли.
• Подполярни клетки с ниско налягане: Тази зона е на 60 градуса северна / южна ширина и се отличава с хладно и мокро време.Подполярният нисък се причинява от срещата на студени въздушни маси от по-високи географски ширини и по-топли въздушни маси от по-ниски ширини. В северното полукълбо срещата им образува полярния фронт, който произвежда ниско налягане циклонични бури отговорни за валежите в Тихоокеански северозапад и голяма част от Европа. В южното полукълбо по тези фронтове се развиват силни бури и причиняват силни ветрове и снеговалежи в Антарктида.
• Полярни клетки с високо налягане: Те са разположени на 90 градуса север / юг и са изключително студени и сухи.С тези системи ветровете се отдалечават от полюсите в антициклона, който се спуска и се разминава, за да образува полярните източници. Те обаче са слаби, тъй като в полюсите има малко енергия, която да направи силните системи. Антарктическият връх обаче е по-силен, защото е способен да се образува над студената суша вместо по-топлото море.

Изучавайки тези върхове и минимуми, учените са в състояние да разберат по-добре моделите на циркулация на Земята и да прогнозират времето за използване в ежедневието, навигацията, корабоплаването и други важни дейности, превръщането на въздушното налягане във важен компонент за метеорологията и други атмосферни условия наука.

• “Атмосферно налягане.” Национално географско дружество,
• "Метеорологични системи и модели." Метеорологични системи и модели | Национална океанична и атмосферна администрация,