محتويات
الضغط الجوي
هل سبق وتسلقت الجبال وشعرت بضيق في التنفس عند قمتها؟، أو شعرت بضغط في أذنيك كلما اقتربت من مستوى سطح البحر؟.
يُعرف الضغط الذي سبب لك ذلك بالضغط الجوي، فالضغط الجوي أو ضغط الهواء هو القوة التي يمارسها الهواء على سطح الكرة الأرضية بسبب الجاذبية الأرضية، وتنشأ هذه القوة بسبب الجزيئات التي يتكون منها الهواء ويلعب حجمها وحركتها وعددها دورًا كبيرًا في كمية الضغط، وهذه العوامل مهمة في تحديد درجة حرارة الهواء وكثافته وبالتالي ضغطه، وعدد الجزيئات الموجودة في الهواء تحدد مقدار الضغط الناتج عنه على سطح الأرض، فكلما كانت عدد الجزيئات أكبر ازداد وزن الهواء، وبالتالي ازداد الضغط الجوي والعكس صحيح.[١]
ويقيس الضغط الجوي متوسط ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر عند درجة حرارة 15 درجة مئوية وينخفض الضغط مع الجوي مع زيادة الارتفاع عن سطح الأرض، وكلما انخفض الضغط الجوي، نقصت كمية الأكسجين الموجودة في الجو ولهذا تواجه صعوبة في التنفس عند قمم الجبال المرتفعة.
ويعدّ الضغط الجوي مؤشرًا للطقس وينشأ عن الضغط المنخفض في مكان تشكل الرياح والأمطار، أما أنظمة الضغط المرتفع فهي المسؤولة عن الطقس المشمس والمعتدل.[٢]
أسباب تكون ضغط منخفض على دائرة الاستواء
لا شكَ تريد أن تعرف السبب وراء الضغط المنخفض على دائرة الاستواء، يحدث اختلاف في الضغط الجوي من منطقة جغرافية إلى أخرى، لأنّ الشمس لا تسقط على كل المناطق على سطح الأرض بنفس الدرجة، وبالتالي تختلف درجة الحرارة من منطقة إلى أخرى.
يتشكّل الضغط الجوي المنخفض في المناطق التي يُسخن فيها الهواء أي ارتفاع الهواء الدافئ إلى الغلاف الجوي، كما هو الحال في منطقة خط الاستواء وتُسمى هذه المناطق بأنظمة الضغط المنخفض.
لنظام الضغط المنخفض ضغط أقل في المركز بالمقارنة مع المناطق المحيطة وبالتالي تهب الرياح باتجاه مناطق الضغط المنخفض، وبسبب ارتفاع درجة الحرارة تنخفض كثافة الهواء، ويرتفع إلى الغلاف الجوي ما يؤدي إلى تشكّل منطقة الضغط المنخفض، فشدة الضغط تتأثر بدرجة الحرارة، وبالتالي سيكون ذلك سبب تكون الضغط المنخفض على دائرة الاستواء نتيجة ارتفاع درجات الحرارة فيها.[٣]
العوامل المؤثرة على الضغط الجوي
يتأثر الضغط الجوي بعدة عوامل تؤدي إلى ارتفاعه أو انخفاضه من منطقة إلى أخرى، ومن هذه العوامل:[٤]
- درجة الحرارة: يتأثر الضغط الجوي بدرجة الحرارة فمع زيادة درجة الحرارة يتوسع الهواء وتنخفض كثافته ويرتفع إلى طبقات الجو العليا ما يؤدي إلى انخفاض الضغط وعلى النقيض من ذلك تزداد كثافة الهواء عند انخفاض درجات الحرارة وبالتالي يزيد الضغط الجوي ولهذا تعد المناطق الاستوائية أنظمة ضغط منخفض بسبب ارتفاع درجة حرارتها، وتعدّ المناطق القطبية مناطق ضغط مرتفع لانخفاض درجة الحرارة فيها.
- الارتفاع عن مستوى سطح البحر: يؤثر الارتفاع عن مستوى سطح البحر على الضغط الجوي، لأنه يتشكل بسبب وزن الهواء وبالتالي فإن المناطق التي على مستوى سطح البحر لديها ضغط هواء أعلى، وكلما ارتفعت عن مستوى سطح البحر انخفض الضغط الجوي، لأن الغازات والجزيئات الثقيلة في الهواء تستقر في الطبقة المنخفضة من الغلاف الجوي والهواء في طبقات الغلاف الجوي العليا له كثافة أخف، وبالتالي ضغط أقل.
- الرطوبة في الهواء: يؤثر مستوى الرطوبة على مستوى الضغط الجوي، وبما أنّ الرطوبة الجوية تُحوّل الماء من الحالة السائلة إلى الغازية، وبسبب التبخّر فإنّ أبخرة الماء خفيفة الوزن ولهذا ترتفع ويقل الضغط الجوي في الهواء الرطب بالمقارنة مع الهواء الجاف.
- الجاذبية الأرضية: كلما اقتربت من قلب الأرض تزداد قوة الجاذبية الأرضية وتقل بالابتعاد عن مركزها فعندما تدور الأرض حول محورها يختلف متوسط المسافة ما بين المناطق الاستوائية والمناطق القطبية عن قلب الأرض، ولأن المناطق القطبية أقرب إلى قلب الأرض، ففيها ضغط جوي أعلى من المناطق الاستوائية لأنّها أبعد.
- دوران الأرض: بسبب قوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران الأرض، تتأثر المناطق الاستوائية بهذه القوة أكثر من تأثر المناطق القطبية وقوة الطرد المركزي تدفع الأشياء بعيدًا عن مركزها، ويحدث نفس التأثير بالنسبة للضغط أيّ ضغط أقل في المناطق الاستوائية وأعلى في المناطق القطبية.
أهمية الضغط الجوي
قد تتساءل هل للضغط الجوي أهمية؟، إن أهمية الضغط الجوي تُستمد من تأثيره المهم على كيمياء المياه والظروف الجوية لكوكبنا، فيؤثر الضغط الجوي على كمية الغاز التي يمكن أن تذوب في المياه ففي الضغط الجوي الأعلى تذوب كمية غازات أكبر في المياه؛ كالأكسجين مثلًا بينما تقل كمية الغازات الموجودة في الماء المعرضة لضغط جوي منخفض، أيّ أنّ الأكسجين يذوب في الماء عند مستوى سطح البحر أكثر من ذوبانه في الارتفاعات العالية، مما يؤثر على طبيعة الحياة البحرية.
كما أنّ الضغط الجوي هو المقياس الذي استخدم لمئات السنين للتنبؤ بالظروف الجوية، فالضغط الجوي العالي مسؤولٌ عن الطقس المشمس المعتدل أمّا الضغط الجوي المنخفض يؤدي إلى تشكل الرياح والأمطار والغيوم.[٥]
حقائق عن الضغط الجوي
إليك بعض الحقائق المثيرة للاهتمام عن الضغط الجوي:[٦]
- مع أنك قد تعتقد أن الهواء خفيف إلّا أنّه له ضغط ووزن على سطح الأرض بسبب الجزيئات الموجودة فيه.
- يبلغ ضغط الهواء العادي عند مستوى سطح البحر 1013 مللي بار، ولكنه يمكن أن يتراوح بين 800 إلى 1050 مللي بار.
- اخترِع البارومتر للمرة الأولى من قبل إيفانجليستا توريسيللي، وذلك عام 1644 ميلاديًا.
- يظهر الضغط الجوي على خريطة الطقس على شكل خطوط تسمى الأيزوبار، وتربط هذه الخطوط بين أماكن الضغط المتساوية.
- تُسمى مناطق الضغط المرتفع بمضادات الأعاصير، وتسمى مناطق الضغط المنخفض بالأعاصير أو المنخفضات.
مَعْلُومَة
يُقاس الضغط الجوي عادةً بالبوصة من الزئبق أو بالمللي بار، فبوصة واحدة من الزئبق تساوي حوالي 33.9 مللي بار، وهذه الطريقة التقليدية لقياس ضغط الهواء؛ إذ يدفع ارتفاع ضغط الهواء عامودًا من الزئبق إلى الأعلى داخل مقايس الضغط الجوي.
كما يُقاس الضغط الجوي باستخدام جهاز البارومتر، وهو أنبوب زجاجي مغلق من جهة ومفتوح من الجهة الأخرى، ويكون الأنبوب على عاموديًا وبالتالي فإنّ التغييرات في الضغط الجوي ستغيّر من ارتفاع أو انخفاض الزئبق الموجود داخله، فزيادة الضغط تدفع الزئبق إلى أعلى وانخفاضه يدفعه إلى أسفل، ويعد جهاز SWMP مستشعر أحدث وأكثر دقة لقياس الضغط الجوي.[٥]
المراجع
- ↑ "Air Pressure and How It Affects the Weather", thoughtco, Retrieved 17-7-2020. Edited.
- ↑ "Atmospheric Pressure", nationalgeographic, Retrieved 17-7-2020. Edited.
- ↑ "The Highs and Lows of Air Pressure", scied.ucar, Retrieved 17-7-2020. Edited.
- ↑ "Air Pressure: Factors & Distribution | Atmosphere | Earth | Geography", geographynotes, Retrieved 17-7-2020. Edited.
- ^ أ ب "What is Barometric Pressure?", fondriest, Retrieved 18-7-2020. Edited.
- ↑ "houseandhome", houseandhome, Retrieved 18-7-2020. Edited.