تعريف الضغط الجوي في الجغرافيا، هو وزن عمود الهواء في المقطع العرضي لكل وحدة مساحة، وارتفاعه يساوي سماكة الغلاف الجوي. الضغط الجوي = 1 ضغط جوي، يحتوي على غازات مختلفة (بالإضافة إلى الغازات الأخرى، النيتروجين 78٪ والأكسجين 21٪).
ما هو الضغط؟
- يشير الضغط بالمعنى العلمي إلى القوة التي تؤثر على وحدة المساحة، ووحدة القوة هي النيوتن، والمساحة هي وحدة المتر المربع، لذا فإن وحدة الضغط هي نيوتن / متر مربع وهي معروفة بالباسكال.
- والضغط يساوي حسابيًا قوة السطح مقسومة على مساحة السطح.
- بمعنى آخر، إذا تم تطبيق قوة رأسية مقدارها 4 نيوتن على مساحة سطح تبلغ 2 متر مربع، فإن مقدار الضغط سيكون 4 نيوتن / 2 متر مربع، أي ما يعادل 2 نيوتن / متر مربع، أي 2 أكثر.
انظر أيضًا: ما الأداة المستخدمة لقياس الضغط الجوي؟
تعريف الضغط الجوي
- يسمى الضغط الجوي الضغط الجوي، وهو القوة التي يمارسها عمود الغلاف الجوي بالنسبة لمساحة الوحدة، أي أنها كمية كبيرة من الهواء في منطقة معينة.
- هناك عدة وحدات لقياس الضغط الجوي، منها: البوصة، ومليمترات الزئبق، والكيلوباسكال، والمليبار.
- يبلغ الضغط القياسي عند مستوى سطح البحر حوالي 760 ملم (29.92 بوصة) من الزئبق، ويقاس عند 101.325 كيلوباسكال و 1013.25 مليبار.
- الفرق بين هذه القيم صغير، على سبيل المثال: أعلى وأدنى ضغط مسجل عند مستوى سطح البحر هو 32.01 بوصة في وسط سيبيريا و 25.9 بوصة في عاصفة في جنوب المحيط الهادئ.
مقاييس الضغط الجوي
- الضغط الجوي هو كمية فيزيائية قابلة للقياس، والتي أثبتها العالم الإيطالي إيفانجليستا تور شيلي عام 1643.
- يبلغ طول الأنبوب الزجاجي الجاف مترًا واحدًا، مملوءًا بالزئبق ثم يُغلق بسدادة، ثم يوضع رأسياً فوق خزان الزئبق، بعد إزالة السدادة.
- لاحظ العالم أن جزءًا من الزئبق خرج من الأنبوب وترك عمودًا من الزئبق بارتفاع 760 ملم.
- أي 0.76 سم ولا يوجد هواء في الجزء العلوي من العمود.
1- بارومتر الزئبق
- يتم استخدام البارومتر الذي ابتكره العالم الإيطالي إيفانجليستا الذي طور مادة شيلي في المختبر، وعند استخدامه لقياس الضغط الجوي، فإن الارتفاع الذي يفصل بين وجهي البارومتر هو القيمة البارومترية.
2- بارومتر معدني
- اخترع العالم الفرنسي لوسيان فيدي الجهاز في عام 1843، ويستخدم وسادة معدنية مفرغة من الهواء لتمثيل شيء يشبه الغشاء.
- تنتقل الحركة لأعلى ولأسفل للوسادة كحركة دائرية من خلال تصميم ميكانيكي معقد، ويتم قياس ضغط الهواء من خلال هذه الحركة.
3- البارومتر أو البارومتر المسجل
- هناك أسطوانة تدير الساعة، ويمكن للقلم أن يتحرك لأعلى ولأسفل بدقة، لأن مقدار الضغط الجوي يتم تسجيله في محطة الطقس على مدار اليوم.
ملحوظة
تظهر النتائج أن مقدار الضغط يتغير مع الارتفاع. إذا كانت قيمة الضغط معروفة في منطقة معينة، فيمكن حساب الارتفاع والعكس صحيح.
نقطة غليان الماء
- بحكم التعريف، يغلي الماء عند درجة حرارة 100 درجة مئوية، ونقطة الغليان هي درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط البخار مساويًا لضغط الماء المحيط.
- لذلك تنخفض درجة غليان الماء عند الضغط المنخفض وترتفع عند الضغط العالي، لذلك يستغرق الطهي في درجات حرارة أعلى وقتًا أطول من المعتاد.
- يمكن تحديدها من خلال معرفة درجة غليان الماء عند هذا الارتفاع، وقد استخدم الرحالة والمستكشفون هذه الطريقة في القرن التاسع عشر لتحديد ارتفاع المكان الذي قاموا بزيارته.
العوامل المؤثرة في الضغط الجوي
1- درجة الحرارة
- مع زيادة درجة الحرارة، تنخفض كثافة الهواء وتتوسع، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي (علاقة عكسية)، لأن المنطقة الاستوائية لديها.
- الضغط المنخفض بسبب ارتفاع درجة الحرارة، والمنطقة القطبية لديها ضغط مرتفع بسبب درجة الحرارة المنخفضة.
2- الارتفاع فوق مستوى سطح البحر
- ينتج ضغط الهواء عن وزن الهواء، لذلك يكون ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر أعلى، ويقل ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع.
- لأن الهواء العلوي أخف وأقل كثافة (متناسب عكسيا)، إذا ارتفع من مستوى سطح البحر بمقدار 5 كم، ينخفض ضغط الهواء بمقدار النصف.
- عندما يرتفع من مستوى سطح البحر و 11 كيلومترًا، ينخفض ضغط الهواء أيضًا إلى الربع، والضغط المنخفض يجعل التنفس صعبًا.
3- الرطوبة
- عندما يتغير الماء من حالة سائلة إلى حالة غازية ويتبخر، يطلق عليه رطوبة الهواء.
- عندما يتبخر الماء يصبح الوزن أخف فيرتفع ومقارنة بالهواء الجاف يقل ضغط الهواء الرطب وتتغير كمية بخار الماء مع الحالة وتتغير بسبب ضغط الهواء.أيضا من حالة إلى أخرى .
4- جاذبية الأرض
- إذا ابتعدنا عن مركز الأرض، فإن جاذبية الأرض تنخفض لأن المناطق القطبية أقرب إلى مركز الأرض من المنطقة الاستوائية، أي أن ضغطها الجوي أعلى من المناطق الاستوائية، وبمعنى آخر. كلمات العلاقة بين الجاذبية وضغط الهواء علاقة مباشرة.
5- دوران الأرض
- دوران الأرض ناتج عن قوة الطرد المركزي، وقوة الطرد المركزي لها تأثير أكبر في المناطق المدارية، ولكن أقل في المناطق القطبية حيث تدفع قوة الطرد المركزي الأجسام بعيدًا عن مركزها.
- وبالتالي فإنه يؤثر على ضغط الهواء، مقارنة بالمناطق القطبية لا يوجد ضغط تقريبًا في المناطق المدارية.
يتراوح الضغط الجوي
- بسبب الاختلاف في درجة الحرارة، يتغير الضغط الجوي من مكان إلى آخر، فإن نطاق درجة الحرارة يغير زاوية حدوث ضوء الشمس، لذلك تنقسم الأرض إلى نطاقات موجية مختلفة، كما هو موضح أدناه:
أنظر أيضا: الأرصاد الجوية لسطح الأرض
1- نطاق الضغط المرتفع في القطب الشمالي
بسبب الهواء شديد البرودة، تتشكل هذه المنطقة عند القطب.
2- نطاق الضغط الجوي المداري المنخفض
وتتركز المسافة بين خط عرض خمس درجات جنوبا وخمس درجات شمالا بسبب ارتفاع درجات الحرارة على مدار العام، ويتحرك الحزام حسب حركة الشمس التي تراها في الشتاء والصيف.
3- انخفاض الضغط الجوي بالقرب من الدوائر القطبية
- نظرًا للزيادة في التيارات الهوائية، فإن هذين النطاقين محدودان بين خط عرض 45-60 درجة شمالاً وخط عرض جنوب.
- يتم تشكيل نطاقي التردد في دوائر القطب الجنوبي والقطب الشمالي.
- يهب هواء القطب الشمالي من المناطق القطبية إلى كلا المنطقتين، وهي منطقة باردة بشكل طبيعي.
4- منطقة الضغط الجوي المرتفع في القطب الشمالي
يتشكل هذان الشريطان عند القطبين وفقًا للهواء الهابط لأنه شديد البرودة، ويتطور الهواء القوي الذي يأتي من هاتين المنطقتين في اتجاه قريب من الضغط المنخفض الشديد.
تأثير الضغط الجوي على الناس
- يمكن للناس أن يعيشوا على ارتفاع ستة كيلومترات فوق مستوى سطح البحر لأنه بعد ذلك، وبسبب كثافة الهواء المنخفضة والضغط المنخفض، لا يحصل الشخص على ما يكفي من الأكسجين لتغذية الدماغ.
- وتجدر الإشارة إلى أنه عندما يقضي الشخص وقتًا أطول في الأماكن المرتفعة، يتكيف جسمه مع محتوى الأكسجين المنخفض.
- لهذا السبب يجب على المتسلقين البقاء في المناطق الجبلية لبضعة أيام قبل التسلق حتى تتأقلم أجسادهم مع الطقس.
- الطائرات التي تحلق على ارتفاعات تزيد عن 9 كيلومترات مزودة بنظام ضغط. يزيد النظام من كثافة وضغط الهواء الداخلي حتى يصبح نفس الضغط في المناطق السفلية.
تأثير الضغط الجوي المنخفض على صحة الإنسان
- هناك العديد من الأعراض الصحية المرتبطة بانخفاض ضغط الهواء، وأبرز الأعراض التي تظهر على الأشخاص هي:
- نقص الأكسجة، تحدث هذه الظاهرة مع زيادة طول الشخص، وبالتالي ينخفض الأكسجين المتاح.
- وكلما كان الارتفاع أسرع، كانت حالة نقص الأكسجة أسرع، لكن جسم الإنسان ليس لديه الفرص الكافية للتكيف مع هذه الحالة.
- يعد داء المرتفعات الحاد أكثر شيوعًا في بيئات جبال الألب، ويعتمد حدوثه على العديد من العوامل، على سبيل المثال: معدل الصعود، ومدة الإقامة على ارتفاعات عالية، والقدرة على التحمل لكل شخص.
- الوذمة الرئوية المرتفعة، تصيب هذه الحالة 0.5٪ -2٪ من الأشخاص في المرتفعات، والتي قد تكون ناجمة عن أمراض ناتجة عن العيش في المرتفعات.
- من المعروف أن هذا المرض يرتفع في غضون 6-96 ساعة على ارتفاعات أعلى.
- الوذمة الدماغية في المرتفعات، مرض المرتفعات الحاد.
- نزيف الشبكية: عادة ما تكون هذه الحالة بدون أعراض وتحدث بسبب زيادة تدفق الدم إلى الشبكية والتوسع الهائل في الأوعية الدموية بسبب انخفاض مستويات الأكسجين.
بعض تأثيرات الضغط الجوي على الناس
- تتمثل إحدى وظائف جلد الإنسان في التكيف مع التغيرات في ضغط الهواء البشري، لكن تجاويف الجسم، مثل تجويف الأذن والرئتين، لا تؤدي هذه العملية تلقائيًا.
- لذلك، نظرًا لاختلاف ارتفاع الجسم، فعندما يتغير ضغط الهواء، يمكن أن يحدث الطنين على السطح، مثل تسلق جبل أو ركوب طائرة.
أنظر أيضا: تعريف الضغط الجوي والرياح
في نهاية رحلتنا مع تعريف الضغط الجوي جغرافيا فإن الضغط الجوي له أهمية كبيرة لاستمرار حياة الإنسان وزيادته أو نقصانه يؤثر سلبا على حياة الإنسان. والأماكن المنخفضة.