يعتبر الضغط الجوي أحد العوامل الطبيعية الأساسية التي لها تأثير كبير على مختلف مجالات الحياة والبيئة،يمكن تعريف الضغط على أنه القوة المطبقة على وحدة المساحة، وفي سياق الضغط الجوي، فإنه يعبر عن الوزن الإجمالي للغلاف الجوي فوق نقطة معينة،يعد فهم الضغط الجوي أمرًا ضروريًا للمختصين في مجالات الأرصاد الجوية والعلوم البيئية، وذلك لأهميته في دراسة الظواهر الجوية وتغير المناخ، لذا سنقوم بتناول مختلف جوانب الضغط الجوي في هذا البحث.
تعريف الضغط الجوي
- الضغط الجوي هو وزن الهواء ويكون عموديًا على المساحة، ويبلغ الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر تقريبًا 1 بار.
- كلما زادت المسافة عن مستوى سطح البحر، تقل نسبة الضغط الجوي، مما يعني أن الضغط يكون في أقصى قيمته عند سطح البحر.
- يرتبط الضغط الجوي بشكل طردي بكتلة الغلاف الجوي، فالأماكن ذات الضغط الجوي المنخفض تكون ذات كتلة هواء صغيرة، بينما المناطق ذات الضغط المرتفع تكون ذات كتلة كبيرة.
- تؤثر درجة الحرارة على الضغط الجوي بشكل عكسي، حيث إن ارتفاع الحرارة يزيد من حركة الجزيئات، وبالتالي يقل الضغط الجوي.
- عند انخفاض درجة حرارة الجو، يتباطأ تحرك جزيئات الهواء مما يؤدي إلى الضغط الجوي.
أجهزة قياس الضغط الجوي
- الضغط الجوي هو مقدار فيزيائي يمكن قياسه، وقد وضع العالم الإيطالي إيفانجيليستا طور شلي أساس قياسات الضغط الجوي عام 1643م باستخدام أنبوب زجاجي محكم الإغلاق مملوء بالزئبق.
- توقف الزئبق عند ارتفاع يعادل 760 ملي متر، مما يعكس ضغط الغلاف الجوي.
- خلال القياسات، تتغير قيمة الضغط الجوي بناءً على ارتفاع سطح البحر؛ فعندما يزداد الارتفاع، ينخفض الضغط الجوي والعكس صحيح.
طرق قياس الضغط الجوي
- البارومتر المعدني اخترع العالم الفرنسي لوسيان فيدي هذا الجهاز عام 1843م، حيث يعتمد على وسائد معدنية تفريغ الهواء لقياس الضغط الجوي من خلال حركتها.
- البارومتر الزئبقي يتم قياس الضغط الجوي باستخدام الزئبق، حيث يقوم هذا الجهاز بفصل أسطح الضغط المختلفة.
- الباروجراف أو الباروميتر المسجل يتضمن جهازًا لتسجيل تقلبات الضغط الجوي على مدار اليوم بدقة باستخدام قلم ورق.
العوامل المؤثرة في الضغط الجوي
تتأثر قيم الضغط الجوي بعدة عوامل، تشمل
- الرطوبة تؤدي بخار الماء في الهواء إلى تقليل الضغط الجوي، حيث يصبح الهواء أكثر خفة.
- الحرارة تؤدي درجة الحرارة إلى تمدد الهواء، مما يقلل من كثافته وبالتالي ينخفض الضغط الجوي.
- الجاذبية الأرضية كلما ابتعد الكائن عن مركز الأرض، يقل تأثير الجاذبية مما يؤثر على الضغط الجوي.
- الارتفاع عن سطح البحر يزيد الضغط عند مستوى سطح البحر وينخفض كلما زاد الارتفاع مما يجعل الهواء أقل كثافة.
- دوران الأرض يتسبب في اختلاف الضغط وفقًا لمناطق مختلفة بسبب تأثير قوة الطرد المركزي.
نطاقات الضغط الجوي
يتغير الضغط الجوي مع الزمن والمكان بسبب تغير درجة الحرارة وزاوية سقوط الشمس، ولذا تنقسم الكرة الأرضية إلى نطاقات ضغط مختلفة، تشمل
- النطاق الاستوائي المنخفض الضغوط يقع بين دائرتي عرض خمس درجات شمال وجنوب، يتسم بارتفاع درجات الحرارة على مدار العام.
- النطاق القطبي المرتفع موجود في القطبين الشمالي والجنوبي نتيجة انخفاض درجات الحرارة في هذه المناطق.
- نطاقات الضغط الجوي المنخفض حول الدائرتين القطبيتين تمتد بين 45 إلى 60 درجة شمال وجنوب، حيث تؤدي تيارات الهواء إلى برودة الضغط.
- النطاقات العالية القطبية تنشأ بسبب هبوط الهواء البارد في المناطق القطبية.
في النهاية، يُظهر مفهوم الضغط الجوي أهميته الكبيرة في الحياة اليومية والعلوم، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بظواهر عديدة مثل المناخ والطقس، مما يتطلب فهمًا شاملاً وتحليلاً دقيقًا لدوره وتأثيره.
