Presiunea atmosferică este forța cu care aerul acționează asupra suprafeței pământului. Probabil că de nenumărate ori ai auzit la televizor că mâine va ploua. Nu este un nor pe cer și nu sunt semnalate furtuni în zonele învecinate. Cum poate să știe cineva cu precizie cum va fi vremea? Răspunsul este simplu, meteorologul știe că presiunea atmosferică va scădea.

Cum este definită presiunea atmosferică?

Presiunea barometrică este o măsură a presiunii aerului din atmosfera Pământului. Din acest motiv, este cunoscută și sub denumirea de presiune atmosferică

Presiunea este creată de moleculele de gaz fluid din aer și se extinde în toate direcțiile. În special, această presiune se extinde spre scoarța terestră, ceea ce o face foarte ușor de măsurat.

Presiunea atmosferică este mai mare atunci când moleculele de aer sunt mai dens concentrate. Presiunea scade atunci când moleculele sunt mai răspândite. 

Astfel, presiunea barometrică este constant mai mare la nivelul mării decât este la altitudini mai mari, unde diferența este că aerul este „mai subțire” și mai puțin dens. Cu toate acestea, presiunea aerului la nivelul mării poate scădea, în special în timpul furtunilor majore, cum ar fi uraganele.

Cum se măsoară presiunea atmosferică?

Oamenii de știință măsoară de obicei presiunea barometrică și fluctuațiile presiunii barometrice folosind o unitate standard numită atmosferă (atm). În sistemul de măsurare o atmosferă este egală cu 1.013 milibari de mercur. Alte conversii includ:

  • 1 atm = 760 milimetri de mercur (mmHg)
  • 1 atm = 1.013,25 milibari (mbari)
  • 1 atm = 101.325 pascali (Pa)
  • 1 atm = 1.013,25 hectopascali (hPa)

Toate aceste unități descriu cât de multă presiune exercită moleculele de aer asupra obiectelor din jurul lor. Presiunea este direct legată de densitate: când concentrația de particule devine mai densă, presiunea crește, iar când particulele devin mai puțin dense, presiunea scade. 

Astfel, aerul mai dens va produce valori mai mari ale presiunii barometrice.

Ce este un barometru?

Un barometru este un instrument științific conceput pentru a măsura presiunea barometrică. Barometrele așa cum le cunoaștem datează din 1643, când inventatorul italian Evangelista Torricelli a măsurat presiunea aerului folosind un tub de sticlă umplut cu mercur. Tubul în sine a fost plasat într-un rezervor plin cu mai mult mercur.

Instrumentul lui Torricelli (și cele dezvoltate ulterior) măsoară presiunea aerului în funcție de nivelul de mercur. Când aerul apasă în jos pe bazinul de mercur, forța împinge o parte din mercur mai sus în tubul de sticlă. Când presiunea scade, există mai puține forțe care împing mercurul în sus, și astfel nivelul acestuia scade.

Astăzi, oamenii de știință și meteorologii pot măsura presiunea atmosferică fără un barometru pe bază de mercur. Folosesc un senzor de presiune capacitiv, care poate detecta schimbările de presiune prin monitorizarea fluctuațiilor capacității electrice sau capacitatea de a colecta și stoca energia sub forma unei sarcini electrice. Aceste dispozitive sunt folosite pentru a detecta presiunea aerului în tot felul de aplicații, de la producția industrială la aviație și la meteorologie . În ciuda acestui fapt, vechile barometre pe bază de mercur încă se folosesc.

Barometru aneroid

Un barometru aneroid este realizat fără lichid. Este alcătuită dintr-o cutie mică, flexibilă de metal numită capsulă aneroidă, care este făcută dintr-un aliaj de beriliu și cupru. Cutia metalică este etanșă, astfel încât modificările presiunii atmosferice din exteriorul cutiei cauzează o dilatare și contracție a pârghiilor și arcurilor din interiorul cutiei.

Deși barometrele cu mercur și aneroidi funcționează pe aceleași principii de expansiune și contracție, ele o fac diferit. În comparație cu barometrele aneroide, barometrele cu mercur sunt relativ simple, deși precise. Barometrele aneroide utilizează un mecanism complex care poate înregistra modificări minuscule ale presiunii atmosferice.

Ce ne spune presiunea atmosferică despre vreme?

Timp de secole, oamenii au folosit barometre și valorile presiunii barometrice pentru a prezice vremea. Regula generală a presiunii barometrice este simplă: presiunea ridicată prevestește de obicei vreme caldă și uscată, în timp ce presiunea scăzută prevestește vreme rece și umedă. 

Iată de ce:

  • Presiunea ridicată înseamnă că atmosfera este plină cu aer greu și dens. Aerul dens împinge orice aer care este mai aproape de suprafață, inclusiv norii încărcați de vapori. În mod obișnuit, presiunea ridicată generează cer foarte senin, permițând Soarelui să traverseze și să încălzească suprafața Pământului.
  • Presiunea scăzută înseamnă că aerul de la nivelul suprafeței se poate deplasa în sus. Într-o zonă cu presiune atmosferică scăzută, nimic nu împiedică aerul de la suprafață să se ridice și să formeze nori. Acești nori blochează Soarele și produc adesea precipitații sub formă de ploaie și zăpadă. Presiunea scăzută poate forma și vânturi puternice, deoarece aerul de la nivelul suprafeței se mișcă liber. Când se formează o zonă excepțional de joasă presiune deasupra oceanului, uneori poate genera un uragan.

Care este presiunea normală?

Presiunea barometrică standard la nivelul mării este de 1.013 milibari de mercur (măsurată și ca 1 atmosferă). În general, un interval normal pentru presiunea barometrică este între 965 milibari și 1.040 milibari de mercur.

Presiunea atmosferică
Presiunea atmosferică este cea care prezice vremea.

Meteorologii au observat valori extreme ale presiunii barometrice care au depășit cu mult acest interval normal. În decembrie 1968, în Siberia, barometrul a înregistrat o presiune de 1.084 milibari de mercur. Această este considerată a fi cea mai mare presiune barometrică înregistrată vreodată.

La cealaltă extremă, un taifun din octombrie 1979, de peste Pacific, a produs o valoare uimitor de scăzută a presiunii barometrice de 877 milibari de mercur. 

Citirile de presiune extrem de scăzută au avut loc și în munți, unde aerul este mult mai puțin dens.