Luftdruck: Was ist das?, Wie wird er gemessen? und mehr

Wissen was ist die Luftdruck? Nun, es ist die Leistung pro Fläche bestimmter Ausdehnung, die die Luft, die auf der Ebene der Erde die Atmosphäre bildet, leistet. Sein Wert auf Meereshöhe beträgt 101.325 Pa. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten Luftdruck und seine Eigenschaften laden wir Sie ein, diesen Artikel zu lesen.

Luftdruck

Wie wir bereits angedeutet haben, ist die Luftdruck Es ist ein Druck oder Stoß, den die Luft in der Atmosphäre auf die Erdausdehnung ausübt und mit einem Instrument namens Aneroidbarometer gemessen wird. Bei jedem dieser Instrumente ist zu sehen, dass der größte Druck, der darauf vermerkt ist, mit dem englischen Wort „fair“ zusammenfällt.

Mit diesem Begriff Messe sind mehrere Ausdrücke bezeichnet, die stabiles Wetter oder ohne Änderungen, Antizyklon, gutes Wetter oder ohne Wolken bedeuten. Aber die Existenz eines weniger als fairen Drucks bedeutet, dass es zu harten Klimaveränderungen mit relativ starken, zyklonalen Winden kommen wird, die von wahrscheinlich sehr intensiven Regenfällen begleitet werden können.

Die Zwischenzone eines Aneroidbarometers ist diejenige, die markiert wird, wenn ein mittlerer atmosphärischer Druck herrscht, und diese Zone des Messgeräts wird im Englischen als Änderungszone oder Änderung bezeichnet, und in ihr kann eine Änderung der meteorologischen Bedingungen erfolgen angegeben werden, der Wettertypen regnerisch oder windig, oder von bewölktem Wetter zu gutem Wetter oder umgekehrt.

La Luftdruck An einem Punkt wird es zahlenmäßig mit dem Gewicht einer Säule ohne Luftbewegung in einem geraden Abschnitt übereinstimmen, der sich von jedem Punkt der Erde bis zur endgültigen oberen Begrenzung der Atmosphäre ausbreitet.

Da die Dichte der Luft mit zunehmender Höhe abnimmt, kann das Gewicht nicht berechnet werden, es sei denn, der Unterschied der Luftdichte gegenüber der Höhe oder dem Druck kann bestimmt werden. Aus diesem Grund ist es nicht einfach, den genauen Luftdruck über einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche zu berechnen.

Ein weiterer zu beachtender Punkt ist, dass sich sowohl Temperatur als auch Luftdruck in Zeit- und Raummessungen ständig ändern, was die Berechnung erschwert. Wenn es möglich ist, eine Messung vorzunehmen Luftdruck an einem bestimmten Punkt, aber viele Schlussfolgerungen lassen sich daraus nicht ziehen.

Wenn jedoch mehrere Messungen durchgeführt werden, kann eine Veränderung des Drucks über die Zeiträume hinweg beobachtet werden, in denen sie durchgeführt wurden, und somit können nützliche Daten gewonnen werden, die mit anderen meteorologischen Berichten kombiniert werden können, z Temperatur und Luftfeuchtigkeit, der Wind oder die atmosphärische Temperatur, was die Berechnung von Durchschnittswerten ermöglicht, die uns eine sehr genaue Vorstellung vom atmosphärischen Wetter des Ortes geben, an dem die Messung durchgeführt wurde, wodurch kurzfristige Vorhersagen getroffen werden können.

Variationen der Luftdruck

Der atmosphärische Druck an einem zuvor festgelegten Punkt weist Schwankungen auf, die mit meteorologischen Veränderungen verbunden sind.Andererseits muss berücksichtigt werden, dass der atmosphärische Druck an einem festgelegten Punkt mit der Höhe abnimmt, wie wir zuvor angedeutet haben. Der atmosphärische Druck nimmt in Gebieten nahe dem Meeresspiegel mit einer Rate von 1 mmHg oder Torr pro 10 Meter Höhe ab.

Was normalerweise getan wird, ist, einige Werkzeuge zu verwenden, die Höhenmesser genannt werden, die einfache Aneroidbarometer sind, die in der Höhe kalibriert wurden, aber diese Werkzeuge sind nicht sehr genau.

Der atmosphärische Druck ändert sich auch mit dem Breitengrad. Tatsächlich wird ein niedrigerer atmosphärischer Druck festgestellt, wenn sich der Punkt auf Meereshöhe in äquatorialer Breite befindet. Grund dafür ist die Ausbuchtung des Äquators auf der Erde. Am Äquator des Planeten ist die Lithosphäre übertrieben, die Hydrosphäre jedoch noch stärker aufgewölbt, sodass die Küstenbereiche der Äquatorialfläche einige Kilometer weiter vom Erdmittelpunkt entfernt sind als in gemäßigten Gebieten und insbesondere in den Polargebieten .

Und aufgrund einer geringeren Dichte wird die Atmosphäre in der äquatorialen Zone der Erde viel stärker ausgedehnt als in der Hydrosphäre, daher ist ihre Dicke größer als in den gemäßigten und polaren Gebieten. Der Äquatorbereich ist somit der Bereich, in dem aufgrund der Dynamik der Erdrotation ständig niedrige Luftdrücke vorherrschen.

Auch aus diesem Grund ist die Lufttemperatur in den gemäßigten Zonen um durchschnittlich ein Grad pro 154 Höhenmeter niedriger, während sie in der Zone zwischen den Wendekreisen alle 180 Höhenmeter gilt.

Der normale atmosphärische Druck wird in 1 Atmosphäre übersetzt, er wurde als der auf Meereshöhe berechnete atmosphärische Druck konzipiert, der speziell in 101 325 Pa oder 760 Torr angenommen wurde.Im Jahr 1982 schlug die IUPAC jedoch vor, dass in Wenn die physikalischen Eigenschaften von ein Element erhalten werden soll, muss der normalisierte Druck genau als 100 kPa oder ≈750,062 Torr definiert werden.

In Anbetracht dessen, dass es sich um eine ganze Zahl handelt, bringt die vorgeschlagene Änderung einen weiteren praktischen Vorteil mit sich, da 100 kPa einer Höhe von etwa 112 Metern entsprechen, was etwas nahe an den durchschnittlichen 194 Metern liegt, in denen die meisten Menschen leben.

Wie wird der Luftdruck gemessen??

Der atmosphärische Druck wird, wie wir bereits angedeutet haben, mit einem Werkzeug namens Barometer gemessen, das 1643 von dem Physiker und Mathematiker Evangelista Torricelli erfunden wurde.

Die gängigsten Arten von Barometern

Die am häufigsten verwendeten Barometer sind die folgenden:

1. Das Quecksilberbarometer. Es handelt sich um eine 850 mm hohe Glasröhre, die im oberen Bereich verschlossen und im unteren Bereich offen ist. Dieses Rohr muss mit Quecksilber gefüllt sein und wird auf einen offenen Behälter gestellt, der ebenfalls mit Quecksilber gefüllt ist. Wenn wir uns auf Meereshöhe befinden, sollte die Quecksilbermarke im Inneren der Röhre auf eine Höhe von etwa 760 mm absinken und im oberen Bereich einen leeren Raum hinterlassen.
2. Das Aneroidbarometer verwendet kein Quecksilber und wird in der Navigation verwendet. Seine Struktur ist eine Metallbox, Vidi-Kapsel genannt, in der teilweise ein Vakuum erzeugt wurde. Die Funktion der Box besteht darin, sich entsprechend dem auf sie ausgeübten Druck zusammenzuziehen oder zu verringern und ihre Bewegungen an eine Nadel zu übermitteln, die die Messung des atmosphärischen Drucks auf einer abgestuften Oberfläche anzeigt.

Die Genauigkeit, mit der ein Barometer misst, ist nicht wirklich wichtig, um zu einer Vorhersage des zu gelangen Wetterelemente, was zählt, ist die Schwankung des Drucks, die im Laufe der Zeit beobachtet wird. Um diese zeitliche Druckschwankung zu berechnen, wird ein Gerät namens Barograph verwendet. Der Barograph kann den Druck messen und zeigt auch Schwankungen an, indem er einen Graphen über einen bestimmten Zeitraum anzeigt.

Einheiten des atmosphärischen Drucks und Äquivalenzen

Die Einheiten des atmosphärischen Drucks und ihre entsprechenden Maße sind wie folgt:

• Baria: ist der Druck, der durch die Kraft von einem DINA pro Quadratzentimeter ausgeübt wird.
• Bar: Ein Balken entspricht 1.000.000 Balken.
• Millibar: ist eine Druckeinheit, die einem Tausendstel Bar entspricht und 1000 Bar entspricht.
• Hektopascal: Ein Hektopascal hat genau den gleichen Wert wie ein Millibar, und die beiden Einheiten werden oft synonym verwendet.

Nach Vereinbarung von Experten auf diesem Gebiet wurde der Ausdruck 760 mm als Maß für den Normaldruck übernommen, da dieses Maß auf Meereshöhe bei einer Temperatur von 0 ° C und einem Breitengrad von 45 ° gemessen wird. Dann wäre die ausgedrückte Formel wie folgt: 760 mm = 1.013,2 mb = 1013,2 hPa = 1 Atmosphäre

Luftbewegung und Windbildung

Dieser Zusammenhang hängt von der Art des Drucks ab, der in dem betreffenden Bereich herrscht:

• Niederdruckzone: Durch das Sonnenlicht erwärmt sich die Erdoberfläche und erwärmt durch Übertragung die vorhandene Luft. Wenn sich Luft erwärmt, breitet sie sich aus und hat aufgrund der Ausbreitung ein geringeres Maß an kalter Luft. Dies hat zur Folge, dass die heiße Luft aufsteigt und eine Unterdruckzone erzeugt. Gleichzeitig beginnt die vom Boden aufsteigende warme Luft mit zunehmender Höhe abzukühlen. Aber diese Kühlluft wird dicht und sinkt ab, wodurch ein Hochdruckgebiet entsteht.
• Hoch: In einer Hochdruckzone, die auch Antizyklon genannt wird, sinken die Luftmassen großflächig ab. Beim Abstieg wird die Luft durch die Nähe zur Erdoberfläche erwärmt. Diese Erwärmung bewirkt, dass keine Kondensation stattfinden kann und folglich keine Wolken entstehen. In Bodennähe strömt Luft aus der Höhe in Richtung Senke.

Der Druckunterschied zwischen einem Hochdruckgebiet und einem Tiefdruckgebiet erzeugt Bewegung. Wenn Luft in Niederdruckgebieten aufsteigt, entsteht ein Vakuum, das durch Luft gefüllt wird, die aus dem Hochdruckgebiet herunterkommt und nach einem Ort sucht, an den sie gehen kann. Diese Bewegung verursacht Luftströmungen, die sich immer von Hochdruckgebieten zu Tiefdruckgebieten bewegen und es entsteht Wind.

Die Isobaren

Ständig werden an verschiedenen Orten der Erde gleichzeitig verschiedene Druckmessungen durchgeführt und mit diesen Messungen Linien gezogen, die Punkte mit gleichen Messwerten oder Druckwerten verbinden. Diese Linien werden Isobarenlinien genannt. Aus diesem Grund sind Isobaren Linien, die Punkte mit gleichem Druck zu einem bestimmten Zeitpunkt verbinden.

Wenn Isobaren gezeichnet und analysiert werden, kann man sehen, dass es Bereiche mit hohem und niedrigem Druck gibt. Diese Systeme oder Drucksysteme sind direkt mit dem Wetter auf der Erdoberfläche verbunden. Typischerweise erzeugen hohe Drücke angenehmes Wetter und niedrige Drücke sind mit instabilem Wetter und gelegentlich Regen verbunden.

In einem Isobarendiagramm gilt: Je kleiner der Kreis eines Tiefdruckgebiets, desto niedriger der Druck. Wenn sich also die Isobaren weiter vom Zentrum entfernen, wird der Luftdruck größer. In einem Hochdruckgebiet ist es umgekehrt. Je höher der Druck im Zentrum des Antizyklons ist, desto weiter davon entfernt nimmt der Druck ab.

• Sturm: Tiefdruckgebiete werden durch den Buchstaben B auf einer Karte oder einem Isobarendiagramm dargestellt. Sie werden auch als Sturm, Depression oder extra tropischer Wirbelsturm bezeichnet. In Tiefdruckgebieten nimmt der Druckwert ab, wenn er sich der Mitte nähert.

In diesem Bereich dreht der Wind nach links, gegen den Uhrzeigersinn, wenn wir uns auf der Nordhalbkugel befinden, mit einem Winkel, der zwischen etwa 25 ° und 35 ° von der Isobarenlinie in Richtung des Herzens der Depression liegt Wenn wir uns auf der Südhalbkugel befinden, dreht es sich nach rechts, aber mit demselben Winkel. Eine merkwürdige Tatsache ist, dass Stürme normalerweise von Westen nach Osten ziehen.

• Antizyklon: Hochdruckgebiete werden auch Antizyklone genannt und mit dem Buchstaben A bezeichnet. In einem Antizyklon ist der Druck größer als 1013 mb und nimmt zu, je näher er seinem Zentrum kommt. Der Wind bewegt sich auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel in der gleichen Richtung wie im Uhrzeigersinn, immer mit einem Verdrehungswinkel, der zwischen 25 ° und 35 ° von der Isobarenlinie nach außen vom Zentrum des Antizyklons liegt.

Die Antizyklone neigen dazu, stationär zu bleiben und wirken als Schilde für den Durchgang der Fronten. Ein Beispiel dafür ist das Antizyklonsystem der Azoren, das in der Sommersaison unbeweglich bleibt, was in Spanien zu Sommersonne und wenig Regen führt, was normalerweise im Norden der Iberischen Halbinsel häufiger vorkommt. .

Geschichte der Luftdruck

In der Antike wussten sie nicht, dass Luft ein Gewicht hat. Sie dachten, dass es sich um einen Körper handelte, der von Natur aus zum Aufsteigen neigte, und erklärten dieses Aufsteigen der Flüssigkeiten in den Pumpen mit dem horror vacui, was Schrecken vor der Leere bedeutet, was eine Tendenz der Natur ist.

Als einige italienische Gärtner darauf bestanden, Wasser durch Saugen mit einer Propellerpumpe anheben zu wollen, stellten sie fest, dass die Höhe von 10,33 m nicht überschritten werden konnte, was mit der englischen Maßskala etwa 34 Fuß entspricht. .

Bei der Beratung mit Galileo Galilei wurde festgestellt, dass der Schrecken der Natur im Vakuum durch eine Kraft begrenzt war, die dem Gewicht von 10,33 m Wasser entspricht, was einem Druck von 1 atm entspricht, und der Name in dieser Höhe von Altezza limitatíssima.

Bereits 1643 nahm Torricelli ein meterlanges Glasröhrchen und füllte es mit Quecksilber. Er hielt das verstopfte Rohr mit einem Finger fest, drehte es um und ließ es in ein mit Quecksilber gefülltes Gefäß fallen. Als er seinen Finger entfernte, konnte er nachweisen, dass das Quecksilber abstieg, bis sich eine Säule bildete, deren Höhe 13,6-mal kleiner war als die, die bei der Durchführung des gleichen Experiments mit Wasser beobachtet wurde.

Da Torricelli wusste, dass Quecksilber 13,6-mal schwerer als Wasser ist, konnte er ableiten, dass beide Flüssigkeitssäulen das gleiche Gewicht tragen, und schlussfolgerte, dass nur Luft diese Kraft induzieren kann.

Nach Torricellis Tod erfuhr Pascal von seinen Experimenten durch Pater Mersenne, der sie in einer Veröffentlichung aufdeckte. Obwohl er im Prinzip die Idee des Schreckens der Leere der Natur akzeptierte, dauerte es nicht lange, bis die Beiträge von Blaise Pascal seine Meinung zu ändern, nachdem er die Ergebnisse der von ihm durchgeführten Experimente erkannt hatte.

Er benutzte ein gebogenes Rohr und benutzte es so, dass die Atmosphäre die Flüssigkeit nicht beeinflussen konnte, und er konnte beobachten, dass die Säulen das gleiche Niveau erreichten. Aber sobald die Wirkung der Atmosphäre an einem der Extreme erreicht wurde, änderte sich das Niveau.

Diese Ergebnisse veranlassten ihn, ein definitives Experiment durchzuführen, das darin bestand, ein Barometer auf verschiedene Höhen zu bringen und zu prüfen, ob es wirklich das Gewicht der Luft war, das den Anstieg der Flüssigkeit in der Röhre beeinflusste. Dann schrieb er an seinen Schwager Perier und formulierte eine Hypothese, wonach, wenn der Quecksilberspiegel auf der Spitze eines Berges niedriger ist als darunter, die Schwerkraft und der Luftdruck die Ursache für diese Bewegung sein müssen.

1648 wurde Perier gemäß der Hypothese seines Schwagers ermutigt, das Experiment durchzuführen und den Gipfel des Puy-de-Dôme zu besteigen. Beim Vergleich der Messungen an der Spitze auf etwa 1000 Metern und an der Basis, letztere von Pater Chastin, stellten sie einen Unterschied von dreieinhalb Linien zwischen den beiden fest. Damit wurde die Theorie vom Schrecken der Leere der Natur endgültig verworfen und festgestellt, dass die Luft Gewicht hat.

Sicherlich sind Pascal, Perier und Chastin für die Durchführung des Experiments verantwortlich, aber es war Descartes, der bereits 1638, zwölf Jahre vor Torricellis Experiment, in einem Brief argumentierte, dass Luft ein Gewicht habe, und sie mit einer großen Wolldecke verglich die die Erde über den Wolken bedeckt, und das Gewicht dieser Wolle sollte auf das Quecksilber drücken und verhindern, dass die Quecksilbersäule absinkt.

Allerdings ist die Idee von Luftdruck sie begann sich erst mit der Demonstration des Jahres 1654 durch den Bürgermeister und Erfinder Otto von Guericke auszubreiten.