ضغط جوي
الضغط الجوي هو وزن عمود من الهواء مساحة مقطعه وحدة المساحات بارتفاع يعادل سمك الغلاف الجوي. الضغط الجوي = 1 atm أو بالتقريب 1 بار. والضغط الجوي يتناقص بالارتفاع عن سطح البحر. ويبلغ عند سطح البحر 1 atm أو 1.0132بار.
المناطق ذات الضغط الجوي المنخفض لها كتلة غلاف جوي أقل، بينما المناطق ذات الضغط الجوي المرتفع لها كتلة غلاف جوي أكثر من غيرها.
كلما زاد الارتفاع عن سطح الأرض كلما قل الضغط الجوي والعكس صحيح.
- يبلغ وزن متر مربع من عمود الهواء عند سطح البحر وارتفاعه سُمك الغلاف الجوي 10 طن تقريبا.
الضغط الجوي القياسي
يبلغ الضغط الجوي 760 ميلليمتر زئبق أو 101,325 باسكال أو 1.013 بار
- أي وزن عمود من الزئبق مساحة مقطعه 1 سنتيمتر مربع وارتفاعه 760 ملليمتر. وهذا يعادل وزن عمود الهواء الواقع على 1 سنتيمتر مربع وارتفاعه ارتفاع الغلاف الجوي للأرض.
الضغط الجوي == 53و13. 76 سنتيمتر == 028و1 كيلوجرام/ سنتيمتر مربع.
وأذا أردنا حساب وزن عمود الهواء من الغلاف الجوي الواقع على 1 متر مربع، نحصل على:
وزن عمود الهواء على المتر المربع == 028و1 كيلوجرام. 10000 سنتيمتر مربع == 10280 كيلوجرام/ متر مربع.
أي نحو 10 طن
الضغط الجوي عند سطح البحر
يتم قياسه على مستوى سطح البحر، وهو ما يتم بالعادة ذكره في نشرات الطقس على الإذاعة والتلفزيون والصحف والانترنت.
و يستعمل علم المناخ الضغط عند سطح البحر من أجل تحديد وتصنيف مراكز الضغط الجوي على الكرة الأرضية. فنجده يعرف مجموعة من مراكز الضغط الجوي التي تهيمن على مناخ وطقس مناطق واسعة من الكرة الأرضية. وهي مصنفة إلى نوعين : المرتفعات الجوية والمنخفضات الجوية. فمن بين هذه المرتفعات بالنصف الشمالي من الكرة الأرضية، نجد مرتفع الآصور ومرتفع سيبيريا. ومن أهم المنخفضات الجوية للنصف الشمالي للكرة الأرضية نذكر منخفض إيسلاندا.
اختلاف الضغط الجوي عند اختلاف الارتفاع عن سطح الأرض
يختلف الضغط الجوي عند سطح الأرض ارتفاعاً إلى طبقة الميزوسفير. على الرغم من تغير الضغط الجوي بتغير حالة الطقس, قامت ناسا بوضع متوسط حسابي لجميع الحالات ولجميع المناطق على مرور السنين.
تم ذكر موضوع تغير الضغط الجوي قبل 1400 سنة في القرآن الكريم بقوله تعالى: "فَمَن يُرِدِ اللّهُ أَن يَهْدِيَهُ يَشْرَحْ صَدْرَهُ لِلإِسْلاَمِ وَمَن يُرِدْ أَن يُضِلَّهُ يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقًا حَرَجًا كَأَنَّمَا يَصَّعَّدُ فِي السَّمَاء كَذَلِكَ يَجْعَلُ اللّهُ الرِّجْسَ عَلَى الَّذِينَ لاَ يُؤْمِنُونَ" (سورة الأنعام: 125).
باسكال (Pa) |
بار (bar) |
ضغط جوي تقني (at) |
ضغط جوي (atm) |
ميلليمتر زئبق (Torr) |
باوند ثقلي في البوصة المربعة (psi) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 باسكال | ≡ 1 نيوتن/م2 | 10−5 | 1.0197×10−5 | 9.8692×10−6 | 7.5006×10−3 | 145.04×10−6 |
| 1 بار | 100,000 | ≡ 106 داين/سم2 | 1.0197 | 0.98692 | 750.06 | 14.5037744 |
| 1 ضغط جوي تقني | 98,066.5 | 0.980665 | ≡ 1 كجم ق/سم2 | 0.96784 | 735.56 | 14.223 |
| 1 ضغط جوي | 101,325 | 1.01325 | 1.0332 | ≡ 1 ضغط جوي | 760 | 14.696 |
| 1 ميلليمتر زئبق | 133.322 | 1.3332×10−3 | 1.3595×10−3 | 1.3158×10−3 | 1ميلليمتر زئبق=1Torr | 19.337×10−3 |
| 1 باوند ثقلي في البوصة المربعة | 6,894.76 | 68.948×10−3 | 70.307×10−3 | 68.046×10−3 | 51.715 | ≡ 1 psi |
- 1 باسكال ≡ 1 نيوتن/م2 ≡ 1 جول/م3 ≡ 1 كجم/(م1·ثانية2)≡ 10−5 بار ≡ 10.197×10−6 ضغط جوي ≡ 9.8692×10−6 ضغط جوي تقني
تأثير الارتفاع على الإنسان
يقل الضغط الجوي بالارتفاع عن سطح الأرض وبالتالي يقل الأكسجين في الجو مما يكون له تأثير على الكائنات الحية التي تتنفس الهواء، وتحتاج الأكسجين في تنفسها. وتأثير الارتفاع على الإنسان يجري كالآتي:
- ارتفاع 2400 متر : هذا يعادل الضغط داخل طائرات الركاب، ولا يكون له تأثير
- ارتفاع 2500 متر : يبدأ بعض الناس الحساسون بالشعور بالدوار.
- ارتفاع 3500 متر : يشعر نحو ثلث الناس الغير معتادين على ذلك بالشعور بالدوخان والتعب.
- ارتفاع 4000 متر : يشعر 95 % من غير المعتادين بالدوخان والتعب.
- ارتفاع 5500 متر : يستطيع بعض الناس العيش على هذا الارتفاع. وتبلغ كمية الأكسجين على هذا الارتفاع نحو نصف كميته عند سطح البحر.
- ارتفاع 7500 متر : هنا تبدأ المنطقة القاتلة : متسلقي الجبال لا يستطيعون البقاء على ذلك العلو أكثر من يوم بدون أنابيب الأكسجين.
- ارتفاع 8848 متر : أعلى نقطة على سطح الأرض، وهى قمة جبل إفرست.
تغير الضغط الجوي بالارتفاع
ينخفض الضغط الجوي كلما زاد الارتفاع عن سطح البحر طبقا ل دالة أسية. وعلى الرغم من تغير الجو أيضا بسبب أحوال الطقس والحرارة فقد قامت ناسا بحساب تغير متوسط الضغط على ارتفاعات مختلف لجميع المناطق الأرض. وتعطينا القائمة التالية تغير الضغط الجوي بالارتفاع بالتقريب :
| جزء من 1 atm | متوسط الارتفاع | |
|---|---|---|
| (متر) | (قدم) | |
| 1 | 0 | 0 |
| 1/2 | 5,486 | 18,000 |
| 1/3 | 8,376 | 27,480 |
| 1/10 | 16,132 | 52,926 |
| 1/100 | 30,901 | 101,381 |
| 1/1000 | 48,467 | 159,013 |
| 1/10000 | 69,464 | 227,899 |
| 1/100000 | 86,282 | 283,076 |
نقطة غليان الماء
طبقا للتعريف يغلى الماء عند درجة حرارة 100 مئوية. ودرجة الغليان هي درجة الحرارة التي يتساوى عندها ضغط البخار مع الضغط اللمحيط بالماء.[١]. وبسبب ذلك تنخفض درجة غليان الماء تحت وطأة الضغط المنخفض وتعلو مع علو الضغط. ولهذا يحتاج الطبخ على الأعالى أعلى من 1500 متر لأوقات تقل عن المعهود.[٢]
ويمكن تحديد ذلك عن طريق معرفة نقطة غليان الماء على ذلك الارتفاع. وقد استخدمت تلك الطريقة خلال القرن التاسع عشر عن طريق الرحالة والمستكشفين لتحديد ارتفاع المناطق التي كانوا يزورونها.[٣]
وصلات خارجية
- How Atmospheric Pressure Affects Objects (Audio slideshow from the National High Magnetic Field Laboratory)
- NASA page on the 1976 Standard Atmosphere
- Source code and equations for the 1976 Standard Atmosphere
- A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere
- Calculator using multiple units and properties for the 1976 Standard Atmosphere
- Calculator giving standard air pressure at a specified altitude, or altitude at which a pressure would be standard
- Some of the effects or air pressure
تجارب
- Movies on atmospheric pressure experiments from Georgia State University]]
- ^ Vapor Pressure
- ^ Crisco - Articles & Tips - Cooking Tips - High Altitude Cooking
- ^ [M.N. Berberan-Santos, E.N. Bodunov, L. Pogliani, On the barometric formula. Am. J. Phys. 65 (5), 404-412 (1997)]
af:Lugdruk az:Atmosfer təzyiqi be:Атмасферны ціск be-x-old:Атмасфэрны ціск bg:Атмосферно налягане ca:Pressió atmosfèrica ckb:پەستانی کەش cs:Atmosférický tlak de:Luftdruck el:Ατμοσφαιρική πίεση Atmospheric pressure]] eo:Atmosfera premo es:Presión atmosférica et:Õhurõhk eu:Presio atmosferiko fa:فشار هوا fi:Ilmanpaine fr:Pression atmosphérique gl:Presión atmosférica he:לחץ אטמוספירי hi:वायुमंडलीय दबाव hr:Atmosferski tlak hu:Légnyomás id:Tekanan atmosfer is:Loftþrýstingur it:Pressione atmosferica ja:気圧 ka:ატმოსფერული წნევა kk:Атмосфералық қысым. Торричелли тәжірибесі ko:대기압 ku:Pestoya atmosferê lo:ຄວາມກົດອາກາດ lt:Atmosferos slėgis lv:Atmosfēras spiediens mk:Атмосферски притисок ml:അന്തരീക്ഷമർദ്ദം mr:वातावरणाचा दाब ms:Tekanan atmosfera nl:Luchtdruk nn:Lufttrykk no:Atmosfærisk trykk oc:Pression atmosferica pl:Ciśnienie atmosferyczne pt:Pressão atmosférica ro:Presiune atmosferică ru:Атмосферное давление simple:Atmospheric pressure sk:Atmosférický tlak sl:Zračni tlak sr:Атмосферски притисак sv:Lufttryck te:వాతావరణ పీడనం th:ความกดอากาศ uk:Атмосферний тиск ur:ہوا کا دباؤ vi:Áp suất khí quyển zh:气压
