الضغط

2012 دليل الطقس

روس رينولدز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

إنّ قياس الضغط الجوي هو وزن الكتلة الكبيرة من الهواء الذي تضغط على الأرض. يتناقص الضغط عند الإرتفاع خلال الغلاف الجوي، بسبب تناقص الهواء تدريجياً فوق مستوى معين. من المفيد قياس الضغط الجوي لأنّه إن تم تحليله على خريطة برسم خطوط الضغط المتساوي (أيسوبار)، يستطيع متنبئ الطقس على الفور رؤية مكان وشدّة السمات التي تُشكّل الطقس.

يُمكن لهذا الضغط إلى الأسفل أن يدعم عمود من الماء أو سائل آخر في أنبوب زجاجي مغمور في خزان عند نهايته السفلى المفتوحة، ويعلوه فراغ في نهايته العليا المغلقة بإحكام. الضغط الجوي هو أن يكون ارتفاع عمود الماء على مستوى سطح البحر حوالي 10 م (33 قدماً). ولكن الكثافة العالية للزئبق تعني أنّ ارتفاع عموده هي فقط 75 سم (30 بوصة) أو نحو ذلك.

تم تطوير مقياس الضغط الجوي (الباروميتر) الزئبقي خلال العقد الخامس من القرن السابع عشر من قبل إيفانجيليستا توريسيلي، إحدى طالبات غاليليو. ولا يزال يستخدم على نطاق واسع، ولكن لا بد من تصحيح قراءته بسبب تأثير درجة حرارة الهواء المحيط والاختلافات في قوة الجاذبية. وكلاهما يؤثران على ارتفاع عمود الزئبق.

تتم قراءة الضغط على مستوى المحطة إلى أقرب 0.1 ميليبار (0.1)‘هيكتوباسكال’ أو «هـ با»، ولكن يجب تعديل هذه القراءة إلى معطى مُشتَرك، وهو معدل سطح البحر. يستتبع هذا إضافة عدد معين من الميليبارات تمثّل ضغط عمود مُفترض من الهواء بين الباروميتر

ومعدل سطح البحر. إن لم يتم فعل ذلك، سيبدو مخطط الطقس الناتج وكأنّه خريطة طبوغرافية. ويعود هذا إلى أنّ التغّير السريع في الضغط الصاعد خلال الغلاف الجوي (حوالي 1 ميليبار كل 10 م [33 قدماً] بالقرب من مستوى سطح البحر) سوف يُغطي تماماً على التغيُّر الأصغر في الضغط عبر السطح الناتج عن مرتفعات

ومنخفضات حقيقية (عادةً 1 ميليبار كل 100 كم [60 ميلاً]). إذا كانت محطة الطقس تحت مستوى سطح البحر يُجرى التعديل بطرح عدد من الميليبارات من القراءة.

يوجد في الكثير من المنازل ما يُعرف بالباروميتر الجاف (دون هواء). يستشعر هذا النوع من الباروميترات الضغط من خلال انحرافات صغيرة في الكبسولة المعدنية المفرغة من الهواء جزئياً. «يسحقها» ضغط جوي عالي أكثر من ضغط منخفض. تتصل هذه الكبسولة بشكل آلي بالمؤشر المعروف الذي يتحرك حول مقياس زئبقي متدرج بالميليمترات و/أو البوصات، وكذلك الميليبارات. بالإضافة إلى ذلك، تُطبع على واجهة الأداة قرب المقياسين عبارات مُبسطة لا يُمكن دائماً الاعتماد عليها من قبيل «جاف»، «متقلب»، «ماطر»، إلخ.

عيب الباروميتر هو أنّه يُشير إلى الضغط في ساعة القراءة مما قد لا يفيد كثيراً. الأهم من ذلك هو معدل تغيُّر الضغط مع

الوقت في كل محطة ونمط الضغط فوق السطح على مستوى سطح البحر، لأنّ الملامح التي تؤثّر على الطقس مثل المرتفعات والمنخفضات يتم تحديدها عن طريق رسم تغيُّرات الضغط بشكل روتيني.

يخط مرسام الضغط الجوي (الباروغراف) تغيرات الضغط مع الزمن. الباروغراف هو أداة لاسائلية ذو ذراع تأشير ترسم خطاً مستمراً من الضغط على مخطّط الضغط (الباروغرام) – شريط ورقي ملفوف حول اسطوانة تتحرك بشكل منتظم. يتم تغيير الباروغرام عادةً مرة كل أسبوع.

يُعطي الباروغراف قيمة الضغط في منطقة معينة ولكنه بالإضافة إلى ذلك يُظهر «نزعة أو ميل» هذه المنطقة، لأنّه من المهم معرفة حجم واتجاه (أعلى أم أسفل) تغيُّر الضغط في المحطة. نموذجياً، يُغطي هذا التغيُّر الساعات الثلاث السابقة لوقت الرصد.