بحث كامل عن الضغط الجوي واشهر 5 واحدت لقياسه

الضغط الجوي بالتفصيل عبر محيط، يُعرف الضغط على أنه عن القوة التي يقوم عمود الغلاف الجوي ببذلها نسبةً لوحدة المساحة، وهو ما يعني أنه كتلة هواء موجودة فوق أحد المناطق، ويقاس ضغط الجو بأكثر من وحدة قياس، كما تتنوع الأجهزة التي يتم بها القياس، لذا إذا كنت تريد التعرف أكثر على الضغط الجوي وقوانينه وكافه ما يتعلق به تابع معنا للنهاية.

قانون الضغط الجوي

الضغط الجوي يتم قياسه عند مستوى سطح البحر، وذلك كوضع معياري خاص بقانون ضغط الجو، ويتم تقريب الضغط من خلال القيام بحساب القيمة الخاصة بالضغط الهيدروستاتيكي، وبما أن الغاز المتواجد بالغلاف الجوي هو سائل، فلذلك يحسب ضغط الغاز السائل كبديل لقياس ضغط الهواء.

قانون الضغط الجوي يعتمد على الارتفاع الخاص بضغط الجو، وكذلك كثافة الهواء، ومقدار سرعة الجاذبية الأرضية، بالتالي يمكن توضيح قانون ضغط الجو كالآتي:

1. ضغط الجو= (كثافة الهواء*سرعة الجاذبية*ارتفاع الغلاف الجوي).
2. ضغط الجو= الضغط القياسي*(درجة الحرارة القياسية/ (درجة الحرارة القياسية+ معدل انخفاض الحرارة (ارتفاع نقطة القياس عن مستوى سطح البحر- أدنى ارتفاع عن مستوى البحر))) ^ (الجاذبية القياسية* الكتلة المولية للهواء/ (ثابت الغاز الكوني* معدل انخفاض الحرارة)).

ملحوظة: يمكن أن تُستخدم الصيغة البارومترية في قياس الضغط الجوي، وذلك عن طريق الاستعانة بالزئبق، حيث يتم تعويض كثافة الزئبق كبديل لكثافة الهواء، وتعويض طول عمود الزئبق كبديل لارتفاع عمود الهواء.

قبل القيام بقياس ضغط الجو فمن الضروري أن يتم التعرف على مجموعة من الثوابت المحددة، وهي كالآتي:

• الجاذبية الأرضية عند مستوى سطح البحر= 9.80665 متر في الثانية².
• ثابت الغاز العام= 8.31432 نيوتن. متر/ مول. كلفن.
• الارتفاع= ارتفاع نقطة القياس عند سطح البحر.
• الكتلة المولية الهوائية= 0.0289644 كيلو غرام لكل مول.
• الحد الأدنى لارتفاع المنطقة الواقع بها نقطة القياس، وهي مقاسة بآلاف الأمتار (0، 11، 20، 32، 47، 51، 71).
• معدل انخفاض درجة الحرارة في المنطقة، وهي الموجودة بوحدة قياس الكلفن/متر.
• درجة الحرارة القياسية وهي تلك التي يتم تقديرها وفقًا إلى الحد الأدنى للارتفاع الموجود في المنطقة التي تحتوي على نقطة القياس، وهي موجودة بوحدة قياس الكلفن (288.15، 216.65، 228.65، 270.65، 214.
• معرفة الضغط القياسي الذي ينتمي إلى منطقة القياس، وتحديد وحدات القياس المستخدمة.

يرشح لك موقع محيط الإطلاع على تعريف الطاقة الشمسية وكيفية استخدامها من خلال: تعريف الطاقة الشمسية وكيفية استخدامها في 2024

 الضغط الجوي والرياح

يعد ضغط الجو والرياح من أكثر العوامل الهامة التي تسيطر بشكل كبير في مناخ الكرة الأرضية، ومع وجود الكثير من الاختلافات بينهما إلا أن هناك ارتباط وثيق بينهما، ويرجع ذلك إلى أن سبب إنتاج الرياح هو الاختلافات التي تحدث في ضغط الجو على المستوى الرأسي والأفقي، وهو ما ينتج عنه توزيع للضغط، وقبل أن نتعرف على علاقة الضغط الجوي بالرياح علينا أن نعرف كلاً منهما:

1. الضغط الجوي: هو القوة التي يتم ممارستها في وحدة المنطقة، كما أنه مقدار وزن الهواء أعلى منطقة محددة فوق سطح الأرض أو بداخل الغلاف الجوي.
2. الرياح: هي الحركة التي يقوم بها الهواء والتي تنتج عن تدفئة الشمس للأرض دون الإحساس بقوتها، وفي العموم فالهواء الاستوائي الدافئ يتم ارتفاعه للأعلى خلال طبقات الغلاف الجوي في اتجاه القطبين الشمالي والجنوبي.

علاقة الضغط الجوي بالرياح تتمثل في أن يقوم الهواء الأقل في البرودة والكثافة بالتحرك أعلى سطح الكرة الأرضية في نفس اتجاه خط الاستواء حتى يحل محل الهواء الساخن، وفي معظم الأحيان يتم هبوب الرياح من المناطق ذات الضغط العالي إلى المناطق ذات الضغط المنخفض.

الضغط الجوي المرتفع والمنخفض

• ضغط الجو المرتفع: هو الضغط الذي يتكون عند حدوث انخفاض في درجات الحرارة، وهو ما يتسبب في بطء حركة جزيئات الهواء ويعمل على تقريبها من بعضها.
• ضغط الجو المنخفض: هو الضغط الذي يتكون عند حدوث ارتفاع في درجات الحرارة، مما يؤدي إلى سرعة حركة جزيئات الهواء ويساعد على ابتعاد المسافات فيما بينها.

وحدات قياس الضغط الجوي

يوجد عدد كبير من وحدات القياس التي يتم استخدامها في قياس ضغط الجو، ويتم تحديد وحدة القياس المستخدمة حسب المجال الذي يتم العمل فيه، وتعد النقطة المرجعية في قياس ضغط الجو هي مستوى سطح البحر، وهي النقطة التي تكون فيها قيمة المحددة للضغط الجوي تساوي صفر، وفيما يلي توضيح لأهم وحدات قياس المستخدمة للضغط الجوي:

وحدة باسكال

• يرجع سبب تسمية وحدة القياس باسكال بهذا الاسم كاشتقاق من اسم أحد العلماء الكبار في مجال الفيزياء والرياضة، وهو العالم الفرنسي بليز باسكال.
• يرمز إلى هذه الوحدة بالرمز (pa)، وهي وحدة قياس تشتق من النظام الدولي الخاص بوحدات الضغط أو الإجهاد، وهي معامل يونغ ومقاومة الشد.
• تُستخدم تلك الوحدة قياس لقوة العامود على وحدة المساحة، وهو ما يعني أنها تساوي نيوتن واحد على المتر المربع، وهي من الوحدات الصغيرة جدًا في قياس ضغط الجو.
• تستخدم المعادلة التالية في قياس الضغط باستخدام وحدة قياس باسكال: P=F/A، ويتم تعويض القوم المؤثرة (F) بوحدة واحدة لنيوتن على متر واحد مربع، ليكون الناتج وحدة واحدة من باسكال.
• تشتق باقي وحدات القياس التي يتم استخدامها في قياس الضغط من وحدة قياس باسكال، مثل البار، فكل بار يساوي 100 ألف باسكال.

وحدة بار

• وحدة بار هي من الوحدات الغير تابعة لنظام الوحدات الدولي، وهي وحدة مساوية لقيمة 1 للضغط الجوي عند مستوى سطح البحر، كما تساوي قيمة 100 كيلو باسكال، وجدير بالذكر أن البار الواحد يمكن تجزئته إلى 1000 مللي بار.

وحدة الملليمتر الزئبقي

• هي وحدة مانوميترية تستخدم في قياس الضغط الخاص بالجو، والرمز الخاص بها هو mm Hg ملليمتر زئبق، وهي الوحدة المعروفة سابقًا بأنها الضغط الإضافي الذي ينتج عن عمود زئبق ارتفاعه ملليمتر واحد فقط.

لمزيد من المعلومات حول انواع الطاقة وأهم مصادرها وما هي أهمية الطاقة في حياتنا يمكنك قراءة المقال التالي: انواع الطاقة وأهم مصادرها وما هي أهمية الطاقة في حياتنا

وحدة atm

• تم اعتماد تلك الوحدة منذ عام 1945م على أنها مساوية بشكل دقيق 1013250 داين لكل سم²، وهو ما يساوي 101325 باسكال.

الوحدة التقنية للضغط الجوي 

• تُعرف تلك الوحدة باسم مختصر وهو جو تقني، والرمز الخاص بها هو at، وهي من الوحدات الغير تابعة للنظام الدولي للوحدات، وهي تعادل كيلو جرام ثقلي واحد لكل سم²، حيث أن 1 من ضغط الجو التقني تساوي 98.0665 كيلو باسكال، وهو ما يعادل حوالي 0.96784 من الضغط الجوي النظامي.

ولا يفوتك التعرف على ما ورد عبر موضوع: خريطة الوطن العربي والعالم

بهذا ينتهي مقالنا عن الضغط الجوي، وهو ما تناولنا فيه الكثير من التفاصيل الخاصة به، ونتمنى أن ينال المقال إعجابكم.