ما يغير الضغط الجوي هو القوة التي يمارسها وزن الغلاف الجوي للأرض، معبرًا عنها لكل وحدة مساحة في قسم أفقي معين، وبالتالي يتم تقديرها بوزن الهوائي فوق سطح الأرض وتمتد إلى الحدود الخارجية للغلاف الجوي، وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على التبخر لأن دورة بخار الماء بين السطح والغلاف الجوي صغيرة جدًا.

تعتبر دورة البخار والارتفاع ذات أهمية حاسمة لجميع العمليات في كل من الهيدرولوجيا والأرصاد الجوية على النحو التالي:

  • يعد بخار الماء أحد المحركات الرئيسية لغازات الدفيئة المسببة لتغير المناخ، والتبخر هو آلية تعمل عليها العديد من العوامل.
  • يتم منع بعض الترسب في الهواء من خلال التبخر والنتح ويعود إلى الغلاف الجوي قبل الوصول إلى السطح.
  • يتناقص ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع، لذلك عند حوالي 8000 متر نشعر بـ “منطقة الموت” المعروفة في دوائر تسلق الجبال باسم “منطقة الموت”.
  • البقاء على قيد الحياة بدون أكسجين إضافي أمر مستحيل، وهنا يلعب الارتفاع دورًا في تغيير الضغط الجوي.
  • بالقرب من سطح الأرض، ينخفض ​​الضغط مع الارتفاع بحوالي 3.5 مليبار لكل 100 قدم (30 مترًا)، لكن انخفاض الضغط يمكن أن يكون أكبر في الهواء البارد لأن كثافته أكبر من كثافة الهواء الدافئ.
  • الضغط عند 270،000 متر (10-6 ميغا بايت) يمكن مقارنته بأفضل فراغ من صنع الإنسان على الإطلاق على ارتفاعات تزيد عن 1500 إلى 3000 متر (5000 إلى 10000 قدم).

أهمية الضغط الجوي

يعتبر ضغط الهواء مؤشرا على الطقس كالتالي:

  • عندما يخترق نظام الضغط المنخفض منطقة ما، فإنه عادة ما ينتج عنه سحب ورياح وهطول الأمطار.
  • تؤدي أنظمة الضغط العالي أيضًا إلى طقس لطيف وهادئ.
  • يقيس البارومتر الضغط الجوي ويتم مراقبته باستمرار من قبل المتخصصين من أجل اكتشاف التقلبات المحتملة في الغلاف الجوي.
  • تستخدم شركات الطيران هذه التوقعات لمعرفة مدى سوء الأحوال الجوية وما إذا كانت مناسبة للملاحة الجوية وما إلى ذلك.

العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع

يظل خليط الغاز عند هذا الارتفاع المنخفض مستقرًا نسبيًا في نسبة الضغوط الجزئية على النحو التالي:

  • عند 10000 متر، يكون الضغط الجوي 200 مم زئبق ولا يزال الأكسجين يشكل 21٪ من خليط الغاز، وهو ما يتوافق مع ضغط جزئي يبلغ 42 مم زئبق.
  • لهذا السبب، بالنسبة للمناقشة الطبية، يتم تعريف “الارتفاع العالي” على ارتفاع حوالي 2700 متر فوق مستوى سطح البحر، حيث يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين 60 ملم زئبق، وهو ما يكفي لإنتاج ظواهر فسيولوجية مثيرة للاهتمام.
  • عندما نصل إلى ارتفاع 800-900 كم، فإن الغازات السائدة في الخليط هي الآن الهيليوم والهيدروجين، لم تعد الآثار الفسيولوجية لاستنشاق هذه الأنواع من مخاليط الغاز تناقش هنا.
  • لأن الضغط الجوي لكل 100 كيلومتر هو بالفعل 0.0008 مم زئبق وبالتالي يشبه المسافة بين الكواكب.

أنواع الضغط الجوي

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من الضغط: الضغط المطلق والضغط المقياس والضغط التفاضلي.

  • الفرق بين هذه الثلاثة هو النقطة المرجعية المختارة، نقطة الصفر على المقياس.للضغط المطلق، تم اختيار الفراغ المثالي كنقطة مرجعية.
  • من ناحية أخرى، في حالة البارومترات، فإن النقطة المرجعية هي الضغط الجوي.
  • لا توجد نقطة مرجعية ثابتة للضغط التفاضلي بسبب مقارنة الضغوط المختلفة.
  • بعض الأمثلة على الضغوط الشائعة هي: ضغط الفراغ، الضغط الجوي، الضغط الهيدروليكي، هذه لا علاقة لها بعلاقتها بأي نوع معين من الضغط حيث يمكن التعبير عنها جميعًا على أنها أي من أنواع الضغط الثلاثة السابقة.

وحدات الضغط وكيفية قياسها

من حيث المبدأ، يكون قياس الضغط دائمًا مقارنة للضغوط بين موقعين مختلفين ويمكن قياسه على النحو التالي:

  • بالنسبة للضغط المطلق، يتم إجراء مقارنة بين نقطة ذات ضغط معين ونقطة أخرى في فراغ مطلق.
  • وبالمثل بالنسبة للضغط النسبي (البارومتر)، حيث يتم إجراء المقارنة مع موقع ذي ضغط جوي طبيعي (1013 مليبار عند مستوى سطح البحر).
  • الضغط التفاضلي هو مقارنة الضغوط بين موقعين عشوائيين.
  • تم تصميم أجهزة قياس الضغط خصيصًا لقياس هذه الأنواع الثلاثة المختلفة من الضغط وبالتالي يمكن تصنيفها وفقًا لذلك.
  • يتم التعبير عن الضغط الجوي في أنظمة مختلفة من الوحدات: المليمترات (أو البوصة)، رطل لكل بوصة مربعة (psi)، دينيس لكل سنتيمتر مربع، مليبار (mb)، أجواء قياسية أو كيلوباسكالس.
  • الضغط القياسي عند مستوى سطح البحر هو، بحكم التعريف، 760 مم (29.92 بوصة) من الزئبق، 14.70 رطل لكل بوصة مربعة، 1013.25 × 103 داين لكل سم 2، 1013.25 مليبار، جو قياسي، أو 101.325 كيلو باسكال.
  • إن انحراف هذه القيم صغير جدًا، ويمكننا أن نعطي مثالًا على أن الضغط الأعلى والأدنى على سطح المحيط تم قياسه أفقيًا، بشكل عام 32.01 بوصة في سيبيريا و 25.90 بوصة (في إعصار في جنوب المحيط الهادئ).
  • تحدد اختلافات الضغط الصغيرة الموجودة بالفعل أنماط الرياح والأرض.

تأثير عوامل الطقس على ضغط الهواء

العوامل الثلاثة الرئيسية التي تؤثر على الضغط الجوي هي:

  • درجة حرارة.
  • الارتفاع أو الارتفاع.
  • تتدفق الرطوبة وبخار الماء عن طريق الضغط.

الطبقة السفلية من الغلاف الجوي أكثر كثافة وأثقل من الطبقة العليا، وهي أخف وأعرض. متوسط ​​ضغط الهواء على سطح البحر مرتفع، لكنه يستمر في الانخفاض مع زيادة الارتفاع لكل 900 قدم من الارتفاع. ينخفض ​​الضغط. من 1 بوصة جاذبية الأرض مسؤولة بشكل أساسي عن انخفاض ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع.

تأثير الضغط الجوي على الإنسان

يكون الضغط منخفضًا بدرجة كافية لإحداث داء الجبال ومشكلات فسيولوجية للإنسان، وللتغير في الضغط آثار كبيرة على الإنسان كالآتي:

  • تؤثر التغيرات في ضغط الهواء على أجسامنا بعدة طرق. قد يكون بعض الأشخاص أكثر حساسية للتغيرات في الطقس من غيرهم، مثل الأشخاص المصابين بالصداع أو التهاب المفاصل.
  • يؤدي التغيير في الضغط إلى الصداع، وخاصة الصداع النصفي، حيث يعاني حوالي 30-50 ٪ من المصابين لأسباب تتعلق بالطقس.
  • يُعتقد أن الصداع ناتج عن تغيرات بيئية أو بيولوجية، بما في ذلك التغيرات في ضغط الهواء.
  • تأثير آخر لتغيرات الضغط هو اختلال التوازن في ضغط الدم لأن الدورة الدموية تتكون من القلب الذي يعمل كمضخة والشرايين والأوردة التي تنقل الدم من وإلى القلب والأنسجة.
  • يتم قياس ضغط الدم من خلال معدل ضربات القلب وقوتها، بالإضافة إلى مقاومة الأوعية الدموية، ومن الآثار الصحية الرئيسية الأخرى التغيرات في ضغط الدم.
  • التغيير في الضغط الجوي له تأثير على نسبة السكر في الدم لأنه عندما ينخفض ​​الضغط خلال موجات البرد فإنه يزيد من لزوجة أو سماكة الدم ويواجه مرضى السكري مشاكل أكثر في السيطرة على نسبة السكر في الدم خلال موجات البرد خلال هذه الأوقات.
  • إذا انخفض مستوى السكر في الدم بسبب تغير في مستوى السكر في الدم، يمكن أن يحدث ما يعرف باسم إجهاد الضغط السلبي.
  • يلعب التغيير في ضغط الهواء دورًا في آلام المفاصل، حيث وجد المختصون في المركز الطبي “تافتس-نيو إنجلاند” في بوسطن ارتباطًا بين التغيرات في الضغط الجوي ودرجة الحرارة المحيطة في مسح شمل 200 مريض بهشاشة العظام وتلين العظام، خاصة في منطقة الركبة والتغيرات في شدة آلام الركبة.
  • يمكن أن يغير الضغط الجوي لزوجة السائل المبطّن لحويصلات المفصل ويزيد من استجابات الألم عند النهايات العصبية للمفصل.

الضغط الجوي هو القوة لكل وحدة مساحة التي يمارسها عمود الغلاف الجوي ويمكن حسابه باستخدام مقياسه الخاص الذي يشير إلى ارتفاع عمود الزئبق، والذي يوازن بدقة وزن عمود الغلاف الجوي فوق البارومتر.

عزيزي القارئ نتمنى أن نكون قد قدمنا ​​جميع المعلومات حول التغيرات في ضغط الهواء من خلال موقع المحتوى وأن نكون على استعداد تام للرد على استفساراتكم في أسرع وقت ممكن.