كيف تقيس بارومترات ضغط الهواء

أ مقياسا هو أداة طقس تستخدم على نطاق واسع تقيس الضغط الجوي (المعروف أيضًا باسم ضغط الهواء أو الضغط الجوي) - وزن الهواء في الجو. إنه أحد أجهزة الاستشعار الأساسية المدرجة في محطات الطقس.

بينما توجد مجموعة من أنواع البارومتر ، يتم استخدام نوعين رئيسيين في الأرصاد الجوية: بارومتر الزئبق والبارومتر اللاسائلي.

تم تصميم البارومتر الزئبقي الكلاسيكي على شكل أنبوب زجاجي يبلغ ارتفاعه حوالي 3 أقدام مع فتح أحد طرفيه والأخرى مغلقة. الأنبوب مملوء بالزئبق. يوضع هذا الأنبوب الزجاجي مقلوبًا في حاوية تسمى الخزان الذي يحتوي أيضًا على الزئبق. ينخفض ​​مستوى الزئبق في الأنبوب الزجاجي ، مما يخلق فراغًا في الأعلى. (تم تصميم أول مقياس من هذا النوع من قبل الفيزيائي والرياضي الإيطالي إيفانجليستا توريسيللي في عام 1643.)

ال يعمل المقياس بواسطة موازنة وزن الزئبق في الأنبوب الزجاجي مقابل الضغط الجوي ، مثل مجموعة من المقاييس. الضغط الجوي هو في الأساس وزن الهواء في الغلاف الجوي فوق الخزان ، وبالتالي مستوى الزئبق يواصل التغيير حتى وزن الزئبق في الأنبوب الزجاجي يساوي بالضبط وزن الهواء فوق خزان. بمجرد توقف الاثنين عن الحركة والتوازن ، يتم تسجيل الضغط عن طريق "قراءة" القيمة عند ارتفاع الزئبق في العمود الرأسي.

إذا كان وزن الزئبق أقل من الضغط الجوي ، يرتفع مستوى الزئبق في الأنبوب الزجاجي (الضغط العالي). في مناطق الضغط المرتفع ، يغرق الهواء باتجاه سطح الأرض بسرعة أكبر من تدفقه إلى المناطق المحيطة. نظرًا لزيادة عدد جزيئات الهواء فوق السطح ، فهناك المزيد من الجزيئات لممارسة قوة على هذا السطح. مع زيادة وزن الهواء فوق الخزان ، يرتفع مستوى الزئبق إلى مستوى أعلى.

إذا كان وزن الزئبق أكبر من الضغط الجوي ، ينخفض ​​مستوى الزئبق (الضغط المنخفض) مناطق الضغط المنخفض، يرتفع الهواء بعيدًا عن سطح الأرض بسرعة أكبر مما يمكن استبداله بهواء يتدفق من المناطق المحيطة. نظرًا لانخفاض عدد جزيئات الهواء فوق المنطقة ، فهناك عدد أقل من الجزيئات لممارسة قوة على هذا السطح. مع انخفاض وزن الهواء فوق الخزان ، ينخفض ​​مستوى الزئبق إلى مستوى أقل.

لقد اكتشفنا بالفعل كيفية عمل بارومتر الزئبق. ومع ذلك ، فإن "سلبيات" استخدامها هي أنها ليست أكثر الأشياء أمانًا (بعد كل شيء ، الزئبق معدن سائل سام للغاية).

وتستخدم مقاييس الضغط اللاسائلي على نطاق أوسع كبديل للمقاييس "السائلة". اخترع البارومتر اللاسائلي في عام 1884 من قبل العالم الفرنسي لوسيان فيدي بوصلة أو ساعة. وإليك كيف يعمل: داخل مقياس الضغط اللاسائلي يوجد صندوق معدني مرن صغير. نظرًا لأن هذا الصندوق قد تم ضخ الهواء منه ، فإن التغييرات الصغيرة في ضغط الهواء الخارجي تتسبب في تمدد معدنه وتقلصه. تدفع حركات التمدد والانكماش أذرع ميكانيكية داخلها تحرك إبرة. نظرًا لأن هذه الحركات تدفع الإبرة لأعلى أو لأسفل حول قرص وجه البارومتر ، يتم عرض تغيير الضغط بسهولة.

البارومترات اللاسائلية هي الأنواع الأكثر استخدامًا في المنازل والطائرات الصغيرة.

سواء كان لديك مقياس ضغط أم لا في منزلك أو مكتبك أو قاربك أو طائرتك ، فمن المحتمل أن يكون جهاز iPhone أو Android أو هاتف ذكي آخر مزودًا بمقياس رقمي مدمج! تعمل البارومترات الرقمية مثل اللاسائلية ، باستثناء الأجزاء الميكانيكية التي يتم استبدالها بمحول استشعار استشعار الضغط البسيط. لذا ، لماذا هذا المستشعر المتعلق بالطقس في هاتفك؟ يشملها العديد من الشركات المصنعة لتحسين قياسات الارتفاع التي توفرها خدمات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لهاتفك (حيث يرتبط الضغط الجوي مباشرة بالارتفاع).

إذا كنت مهووسًا بالطقس ، فستحصل على ميزة إضافية تتمثل في قدرتك على مشاركة الهواء وتعهيده ضغط البيانات مع مجموعة من مستخدمي الهواتف الذكية الآخرين عبر اتصال الإنترنت الخاص بهاتفك دائمًا والطقس تطبيقات.

يمكن الإبلاغ عن الضغط الجوي في أي من وحدات القياس التالية:

• بوصة من الزئبق (inHg) - تستخدم بشكل رئيسي في الولايات المتحدة.
• مليبار (ميغابايت) - يستخدمه خبراء الأرصاد الجوية.
• باسكالس (باسكال) - وحدة الضغط SI ، تستخدم في جميع أنحاء العالم.
• الأجواء (Atm) - ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر عند درجة حرارة 59 درجة فهرنهايت (15 درجة مئوية)

عند التحويل بينهما ، استخدم هذه الصيغة: 29.92 inHg = 1.0 Atm = 101325 Pa = 1013.25 mb

حررت بواسطة تيفاني يعني