वायुमंडलीय दाब: ते काय आहे?, ते कसे मोजले जाते? आणि अधिक

काय माहित काय आहे वातावरणाचा दाब? बरं, पृथ्वीच्या समतलावर वातावरण तयार करणारी हवा ही निर्धारित विस्ताराच्या प्रति क्षेत्राची शक्ती आहे. समुद्रसपाटीवर त्याचे मूल्य 101.325 Pa आहे जर तुम्हाला याबद्दल अधिक जाणून घ्यायचे असेल वातावरणाचा दाब आणि त्याची वैशिष्ट्ये, आम्ही तुम्हाला हा लेख वाचण्यासाठी आमंत्रित करतो.

वातावरणाचा दाब

आम्ही आधी सूचित केल्याप्रमाणे, द वातावरणाचा दाब हा एक दाब किंवा पुश आहे जो वातावरणातील हवा पार्थिव विस्तारावर कार्य करते आणि एनरोइड बॅरोमीटर नावाच्या उपकरणाद्वारे मोजली जाते. यापैकी कोणत्याही साधनामध्ये असे दिसून येते की त्यांच्यावर चिन्हांकित केलेला सर्वात जास्त दबाव इंग्रजी शब्द फेअरशी एकरूप होईल.

या शब्दासह अनेक अभिव्यक्ती नियुक्त केल्या आहेत ज्याचा अर्थ स्थिर हवामान किंवा बदलांशिवाय, प्रतिचक्रवात, चांगले हवामान किंवा ढग नसलेले. परंतु वाजवी दाबापेक्षा कमी दाबाच्या अस्तित्वाचा अर्थ असा आहे की हवामानात कठोर बदल होतील, तुलनेने जोरदार, चक्री वाऱ्यांसह, जे कदाचित खूप तीव्र पावसासह असू शकतात.

एनरोइड बॅरोमीटरचा इंटरमीडिएट झोन हा असा आहे की जो मध्यवर्ती वातावरणाचा दाब असेल तेव्हा चिन्हांकित केला जाईल आणि मीटरच्या त्या झोनला इंग्लिशमध्ये बदल किंवा बदलाचा झोन म्हणतात आणि त्यामध्ये हवामानविषयक परिस्थितींमध्ये बदल केला जाऊ शकतो. सूचित करणे, च्या हवामानाचे प्रकार पावसाळी किंवा वादळी, किंवा ढगाळ हवामानापासून चांगल्या हवामानापर्यंत किंवा उलट.

La वातावरणाचा दाब एका टप्प्यावर, हवेची हालचाल नसलेल्या स्तंभाच्या वजनाशी ते एका सरळ भागामध्ये असेल जे पृथ्वीवरील कोणत्याही बिंदूपासून वातावरणाच्या अंतिम वरच्या सीमांकनापर्यंत प्रसारित होईल.

वाढत्या उंचीसह हवेची घनता कमी होत असल्याने, हवेची घनता विरुद्ध उंची किंवा दाब यांच्यातील फरक निर्धारित केल्याशिवाय वजन मोजता येत नाही. यामुळे, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील विशिष्ट बिंदूवर अचूक वातावरणाचा दाब मोजणे सोपे नाही.

लक्षात ठेवण्याचा आणखी एक मुद्दा असा आहे की तापमान आणि हवेचा दाब दोन्ही वेळ आणि जागेच्या मोजमापांमध्ये सतत बदलत असतात, ज्यामुळे गणना करणे अधिक कठीण होते. चे मोजमाप घेणे शक्य असल्यास वातावरणाचा दाब एका विशिष्ट टप्प्यावर, परंतु त्यातून बरेच निष्कर्ष काढले जाऊ शकत नाहीत.

परंतु जर अनेक मोजमाप केले गेले तर, दाबातील बदल त्या कालावधीत पाहिला जाऊ शकतो ज्या कालावधीत ते केले गेले आणि अशा प्रकारे उपयुक्त डेटा प्राप्त केला जाऊ शकतो, जो इतर हवामान अहवालांसह एकत्रित केला जाऊ शकतो, जसे की तापमान आणि आर्द्रता, वारा किंवा वातावरणीय तापमान, जे सरासरी मोजण्यास अनुमती देते जे आम्हाला मोजमाप केलेल्या ठिकाणाच्या वातावरणीय हवामानाची अगदी जवळून कल्पना देईल, ज्यामुळे अल्पकालीन अंदाज बांधता येतील.

च्या भिन्नता वातावरणाचा दाब

पूर्व-स्थापित बिंदूवर वातावरणाचा दाब हवामानशास्त्रीय बदलांशी निगडीत फरक पाहतो. दुसरीकडे, हे लक्षात घेतले पाहिजे की स्थापित बिंदूवर, आम्ही आधी सूचित केल्याप्रमाणे, वातावरणाचा दाब उंचीसह कमी होतो. समुद्रसपाटीपासून जवळ असलेल्या भागात प्रत्येक 1 मीटर उंचीवर 10 mmHg किंवा टॉरच्या दराने वातावरणाचा दाब कमी होतो.

सामान्यतः काय केले जाते ते म्हणजे काही साधने वापरणे, ज्याला अल्टीमीटर म्हणतात, जे साधे अॅनेरॉइड बॅरोमीटर आहेत जे उंचीचे कॅलिब्रेट केलेले आहेत, परंतु ही साधने फारशी अचूक नाहीत.

अक्षांशानुसार वातावरणाचा दाब देखील बदलतो. खरं तर, जर बिंदू समुद्रसपाटीवर विषुववृत्तीय अक्षांशावर असेल तर कमी वायुमंडलीय दाब अनुभवला जातो. याचे कारण म्हणजे पृथ्वीवरील विषुववृत्ताचा फुगवटा. लिथोस्फियर ग्रहाच्या विषुववृत्तावर अतिशयोक्तीपूर्ण आहे, परंतु जलमण्डल आणखी फुगलेले आहे, ज्यामुळे विषुववृत्तीय विस्ताराचे किनारपट्टीचे क्षेत्र समशीतोष्ण क्षेत्रांपेक्षा आणि विशेषतः ध्रुवीय क्षेत्रांपेक्षा पृथ्वीच्या केंद्रापासून काही किलोमीटर पुढे आहेत. .

आणि, कमी घनतेमुळे, वातावरण पृथ्वीच्या विषुववृत्तीय क्षेत्रामध्ये हायड्रोस्फियरपेक्षा जास्त विस्तारित होईल, म्हणून, त्याची जाडी समशीतोष्ण आणि ध्रुवीय क्षेत्रांपेक्षा जास्त विस्तृत आहे. अशाप्रकारे, विषुववृत्तीय क्षेत्र हे असे क्षेत्र आहे ज्यामध्ये पृथ्वीच्या परिभ्रमणामुळे होणार्‍या गतिशीलतेमुळे कमी वातावरणाचा दाब सतत प्रबळ असतो.

तसेच या कारणास्तव, समशीतोष्ण झोनमध्ये वातावरणाचे तापमान कमी असते, सरासरी प्रत्येक 154 मीटर उंचीवर एक अंश दराने, तर उष्ण कटिबंधांमधील झोनमध्ये हा दर प्रत्येक 180 मीटर उंचीवर लागू होतो.

सामान्य वातावरणाचा दाब 1 वातावरणात अनुवादित होतो, तो समुद्रसपाटीवर मोजला जाणारा वायुमंडलीय दाब म्हणून संकल्पित करण्यात आला आहे, जो विशेषत: 101 325 Pa किंवा 760 Torr मध्ये स्वीकारला गेला होता. तथापि, 1982 मध्ये, IUPAC ने सुचवले की, भौतिक वैशिष्ट्यांच्या बाबतीत एखाद्या घटकाची प्राप्ती करायची आहे, सामान्यीकृत दाब 100 kPa किंवा ≈750,062 Torr म्हणून अचूकपणे परिभाषित करणे आवश्यक आहे.

हे पूर्णांक आहे हे लक्षात घेऊन, सुचविलेल्या बदलामुळे आणखी एक व्यावहारिक फायदा होतो, कारण 100 kPa ची उंची सुमारे 112 मीटर आहे, जे बहुतेक लोक राहतात त्या सरासरी 194 मीटरच्या काहीसे जवळ आहे. जागतिक लोकसंख्या.

वातावरणाचा दाब कसा मोजला जातो??

वायुमंडलीय दाब मोजला जातो, जसे की आम्ही आधीच सूचित केले आहे, बॅरोमीटर नावाच्या साधनाद्वारे, ज्याचा शोध 1643 मध्ये भौतिकशास्त्रज्ञ आणि गणितज्ञ Evangelista Torricelli यांनी लावला होता.

बॅरोमीटरचे सर्वात सामान्य प्रकार

सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे बॅरोमीटर खालीलप्रमाणे आहेत:

1. पारा बॅरोमीटर. ही 850 मिमी उंचीची काचेची नळी आहे, तिच्या वरच्या भागात अडथळा आहे आणि खालच्या भागात उघडली आहे. ही नळी पाराने भरलेली असणे आवश्यक आहे आणि ती एका खुल्या कंटेनरच्या वर ठेवली आहे जी पारा देखील भरलेली आहे. जर आपण समुद्राच्या समान पातळीवर आहोत, तर ट्यूबच्या आतील पारा चिन्ह सुमारे 760 मिमीच्या उंचीवर घसरले पाहिजे, त्याच्या वरच्या भागात एक रिक्त जागा सोडली पाहिजे.
2. एनरोइड बॅरोमीटर पारा वापरत नाही आणि ते नेव्हिगेशनमध्ये वापरले जाते. त्याची रचना एक धातूची पेटी आहे, ज्याला विडी कॅप्सूल म्हणतात, ज्यामध्ये एक व्हॅक्यूम अंशतः तयार केला गेला आहे. बॉक्सचे कार्य म्हणजे त्यावरील दबावानुसार संकुचित होणे किंवा कमी करणे, त्याच्या हालचाली सुईपर्यंत पोहोचवणे, जे ग्रॅज्युएटेड पृष्ठभागावरील वातावरणीय दाबाचे मोजमाप दर्शवते.

बॅरोमीटर ज्या अचूकतेने मोजतो ते अंदाज वर्तवण्याकरता खरोखर महत्त्वाचे नसते हवामान घटक, वेळ जात असताना प्रेशरचे दोलन महत्त्वाचे असते. वेळेच्या संबंधात दाबाच्या या दोलनाची गणना करण्यासाठी, बॅरोग्राफ नावाचे उपकरण वापरले जाते. बॅरोग्राफ दाब मोजू शकतो आणि ठराविक कालावधीत आलेख दाखवून चढ-उतार देखील दाखवतो.

वायुमंडलीय दाब एकके आणि समतुल्यता

वायुमंडलीय दाबाची एकके आणि त्यांचे समतुल्य मोजमाप खालीलप्रमाणे आहेत:

• बरिया: प्रति चौरस सेंटीमीटर DINA च्या बलाने दिलेला दबाव आहे.
• बार: एक बार 1.000.000 बारच्या समतुल्य आहे.
• millibars: बारच्या एक हजारव्या भागाच्या आणि 1000 बारच्या समान दाबाचे एकक आहे.
• हेक्टोपास्कल: हेक्टोपास्कलचे मिलिबार सारखेच मूल्य असते आणि दोन युनिट्स अनेकदा परस्पर बदलून वापरली जातात.

क्षेत्रातील तज्ञांच्या अधिवेशनाद्वारे, 760 मिमीची अभिव्यक्ती सामान्य दाबाचे माप म्हणून स्वीकारली गेली, हे लक्षात घेऊन हे मोजमाप समुद्रसपाटीवर, 0°C तापमान आणि 45° अक्षांशासह घेतले जाते. नंतर व्यक्त केलेले सूत्र खालीलप्रमाणे असेल: 760 मिमी = 1.013,2 mb = 1013,2 hPa = 1 वातावरण

हवेची हालचाल आणि वाऱ्याची निर्मिती

हा संबंध प्रश्नामधील क्षेत्रात अस्तित्वात असलेल्या दबावाच्या प्रकारावर अवलंबून असेल:

• कमी दाब क्षेत्र: सूर्यप्रकाशामुळे, पृथ्वीची पृष्ठभाग गरम होते आणि, हस्तांतरणाद्वारे, सध्याची हवा गरम करते. जेव्हा हवा गरम होते, तेव्हा ती पसरते आणि पसरण्याच्या कारणास्तव, थंड हवेचे प्रमाण कमी असते. याचा परिणाम असा होतो की उष्ण हवा वाढते आणि कमी दाबाचे क्षेत्र तयार होते. त्याच वेळी, जमिनीवरून उगवणारी उबदार हवा उंची वाढल्याने थंड होऊ लागते. परंतु ती थंड हवा दाट होते आणि खाली येते, ज्यामुळे उच्च दाबाचे क्षेत्र तयार होते.
• उच्च: उच्च दाबाच्या झोनमध्ये, ज्याला अँटीसायक्लोन देखील म्हणतात, हवेचा भार मोठ्या प्रमाणावर खाली येतो. खाली उतरताना, पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या जवळ असल्याने हवा गरम होते. या हीटिंगचा परिणाम असा होतो की कोणतेही संक्षेपण होऊ शकत नाही आणि परिणामी, ढग तयार होत नाहीत. जमिनीच्या जवळ, हवा उदासीनतेच्या दिशेने उंचावरून बाहेर जाते.

उच्च दाबाचे क्षेत्र आणि कमी दाबाचे क्षेत्र यांच्यातील दाबातील फरक हालचाली निर्माण करतो. कमी दाबाच्या भागात, जेव्हा हवा वाढते, तेव्हा एक व्हॅक्यूम तयार होतो जो उच्च दाब क्षेत्रातून खाली येणाऱ्या हवेने भरला जातो आणि जाण्यासाठी जागा शोधतो. या हालचालीमुळे हवेचा प्रवाह नेहमी उच्च दाबाच्या क्षेत्रातून कमी दाबाच्या क्षेत्राकडे जातो आणि वारा तयार होतो.

Isobars

सतत, पृथ्वीवर वेगवेगळ्या ठिकाणी एकाच वेळी वेगवेगळे दाब मोजले जातात आणि या मोजमापांच्या सहाय्याने समान मोजमाप किंवा दाब मूल्ये असलेल्या बिंदूंना जोडणाऱ्या रेषा काढल्या जातात. या रेषांना आयसोबार रेषा म्हणतात. या कारणास्तव, isobars रेषा आहेत ज्या एका विशिष्ट क्षणी समान दाबाच्या बिंदूंना जोडतात.

जेव्हा आयसोबार काढले जातात आणि त्यांचे विश्लेषण केले जाते तेव्हा असे दिसून येते की उच्च आणि कमी दाबाचे क्षेत्र आहेत. या योजना किंवा दाब प्रणाली पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील हवामानाशी थेट जोडल्या जातात. सामान्यतः, उच्च दाबांमुळे आल्हाददायक हवामान निर्माण होते आणि कमी दाब अस्थिर हवामान आणि कधीकधी पावसाशी संबंधित असतात.

आयसोबार चार्टमध्ये, कमी दाब क्षेत्राचे वर्तुळ जितके लहान असेल तितका दाब कमी असेल. अशाप्रकारे, जसजसे आयसोबार केंद्रापासून पुढे जातील तसतसे हवेचा दाब जास्त असेल. उच्च दाब क्षेत्रात, ते उलट असेल. अँटीसायक्लोनच्या केंद्रस्थानी जितका जास्त दाब असेल तितका त्याच्यापासून दूर जाईल दाब कमी होईल.

• वादळ: कमी दाबाची क्षेत्रे आयसोबारच्या नकाशावर किंवा आकृतीवर B अक्षराने दर्शविली जातात. त्यांना वादळ, नैराश्य किंवा अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय चक्रीवादळ असेही म्हणतात. कमी दाबाच्या भागात, केंद्राजवळ येताच दाब मूल्य कमी होते.

त्या भागात, वारा डावीकडे, घड्याळाच्या उलट दिशेने वळेल, जर आपण उत्तर गोलार्धात असलो तर, हा कोन आयसोबार रेषेपासून नैराश्याच्या हृदयाकडे सुमारे 25° ते 35° दरम्यान असेल. जर आपण दक्षिण गोलार्धात असलो तर ते उजवीकडे वळेल पण त्याच कोनात. एक उत्सुक वस्तुस्थिती अशी आहे की वादळे सहसा पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जातात.

• प्रतिचक्रवात: उच्च दाबाच्या क्षेत्रांना अँटीसायक्लोन्स देखील म्हणतात आणि ते A अक्षराने नियुक्त केले जातात. प्रतिचक्रीवादळात दाब 1013 mb पेक्षा जास्त असतो आणि तो त्याच्या केंद्राच्या जवळ आल्यावर वाढतो. वारा उत्तर गोलार्धात, घड्याळाच्या विरुद्ध दिशेने आणि दक्षिण गोलार्धात, घड्याळाच्या काट्याच्या दिशेने, नेहमी वळणावळणाने 25° आणि 35° च्या दरम्यान असलेल्या आयसोबार रेषेपासून अँटीसायक्लोनच्या मध्यभागी बाहेर फिरतो.

प्रतिचक्रीवादळे स्थिर राहतात आणि आघाडीच्या मार्गावर ढाल म्हणून काम करतात. याचे उदाहरण म्हणजे अझोरेस बेटांची अँटीसायक्लोन प्रणाली, जी उन्हाळ्याच्या हंगामात अचल राहते, ज्यामुळे स्पेनमध्ये उन्हाळ्यातील सूर्यप्रकाश येतो आणि थोडा पाऊस पडतो, जो सामान्यतः इबेरियन द्वीपकल्पाच्या उत्तरेला अधिक वारंवार येतो.

चा इतिहास वातावरणाचा दाब

प्राचीन काळी हवेला वजन असते याची त्यांना कल्पना नव्हती. त्यांना असे वाटले की हे असे शरीर आहे की, त्याच्या स्वभावानुसार, वाढण्याची प्रवृत्ती आहे, पंपमधील द्रवपदार्थांची ही वाढ हॉरर व्हॅकुईने स्पष्ट केली, म्हणजे शून्याची भयावहता, जी निसर्गाची प्रवृत्ती आहे.

ज्या वेळी काही इटालियन गार्डनर्सनी प्रोपेलर पंपाने पाणी वाढवायचे आहे असा आग्रह धरला, तेव्हा त्यांच्या लक्षात आले की 10,33 मीटरची उंची ओलांडली जाऊ शकत नाही, जी इंग्रजी मापन स्केलसह सुमारे 34 फूट आहे.

गॅलिलिओ गॅलीलीशी सल्लामसलत करताना, असे निश्चित केले गेले की व्हॅक्यूममधील निसर्गाची भयावहता 10,33 मीटर पाण्याच्या वजनाच्या समतुल्य शक्तीने मर्यादित आहे, जे दाबाच्या 1 एटीएमच्या समतुल्य आहे आणि अल्टेझाच्या त्या उंचीवर नाव आहे. मर्यादा

1643 च्या सुरुवातीला, टॉरिसेलीने एक मीटर-लांब काचेची ट्यूब घेतली आणि त्यात पारा भरला. अडकलेली नळी एका बोटाने धरून त्याने ती उलटी केली आणि पारा भरलेल्या भांड्यात टाकली. जेव्हा त्याने त्याचे बोट काढले तेव्हा तो तपासण्यात सक्षम होता की पाऱ्याचा तोच प्रयोग करताना आढळलेल्या उंचीपेक्षा 13,6 पट कमी असलेला स्तंभ तयार होईपर्यंत पारा खाली उतरला होता.

पारा पाण्यापेक्षा 13,6 पट जड आहे हे टॉरिसेलीला माहीत असल्याने, द्रवाचे दोन्ही स्तंभ समान वजनाला आधार देत आहेत, असा निष्कर्ष काढू शकले, फक्त हवाच ती शक्ती निर्माण करू शकते.

टॉरिसेलीच्या मृत्यूनंतर, पास्कलने फादर मर्सेन यांच्यामार्फत त्याच्या प्रयोगांबद्दल ऐकले, ज्यांनी ते एका प्रकाशनात उघड केले. जरी तत्वतः त्याने निसर्गाच्या शून्यतेच्या भयावहतेची कल्पना स्वीकारली, तरी त्याला फार काळ लोटला नव्हता. ब्लेझ पास्कल यांचे योगदान त्याने केलेल्या प्रयोगांचे परिणाम लक्षात आल्यावर त्याचे मत बदलणे.

वक्र नळीचा वापर करून आणि वातावरणाचा द्रवावर प्रभाव पडू शकत नाही अशा प्रकारे त्याचा वापर केल्याने स्तंभ समान पातळीवर पोहोचल्याचे निरीक्षण त्याला करता आले. परंतु, वातावरणाची क्रिया एका टोकाला पोहोचताच, पातळी बदलली.

या परिणामांमुळे त्याला एक निश्चित प्रयोग करण्यास प्रवृत्त केले, ज्यामध्ये वेगवेगळ्या उंचीवर बॅरोमीटर घेऊन जाणे आणि ट्यूबमधील द्रवपदार्थाच्या वाढीवर परिणाम करणारे हवेचे वजन खरोखरच आहे की नाही हे तपासणे समाविष्ट होते. त्यानंतर त्यांनी आपल्या मेव्हण्या पेरीर यांना एक गृहितक व्यक्त केले ज्यानुसार जर पारा पातळी पर्वताच्या शिखरावर त्याच्या खाली असलेल्यापेक्षा कमी असेल तर गुरुत्वाकर्षण आणि हवेचा दाब हे या हालचालीचे कारण असावे.

1648 मध्ये, पेरीयर, त्याच्या मेहुण्याच्या गृहीतकाचे अनुसरण करून, पुई-डे-डोमच्या शिखरावर चढून प्रयोग करण्यासाठी प्रोत्साहित केले गेले. फादर चॅस्टिनने घेतलेल्या सर्वात वरच्या, सुमारे 1000 मीटर आणि पायथ्याशी केलेल्या मोजमापांची तुलना करताना, त्यांना दोन्हीमध्ये साडेतीन रेषांचा फरक आढळला. अशा प्रकारे, निसर्गाच्या शून्यतेच्या भयावहतेचा सिद्धांत निश्चितपणे टाकून दिला गेला आणि असे आढळून आले की हवेला वजन आहे.

हा प्रयोग पार पाडण्यासाठी निश्चितच पास्कल, पेरीअर आणि चेस्टिन जबाबदार आहेत, परंतु डेकार्टेसनेच टॉरिसेलीच्या प्रयोगाच्या बारा वर्षांपूर्वी १६३८ मध्ये लिहिलेल्या पत्रात हवेचे वजन असल्याचा युक्तिवाद केला होता आणि त्याची तुलना मोठ्या लोकरीच्या घोंगडीशी केली होती. जे ढगांच्या वर पृथ्वी व्यापते आणि त्या लोकरीचे वजन पारावर दाबले पाहिजे, पारा स्तंभाला उतरण्यापासून प्रतिबंधित करते.

तथापि, ची कल्पना वातावरणाचा दाब बर्गोमास्टर आणि शोधक ओटो फॉन गुएरिके यांनी 1654 च्या प्रात्यक्षिकापर्यंत ते पसरण्यास सुरुवात केली नाही.