أجهزة قياس الضغط الجوي

يعرف الضغط الجوي بأنه وزن عمود من الهواء الساقط على مساحة ما مقسّمة إلى وحدات مساحة، ويساوي ارتفاعه ارتفاع الغلاف الجوي، ويبدأ الضغط الجوي بالتقلّص تدريجياً كلما ارتفعنا عن مستوى سطح البحر، ويساوي الضغط الجوي عند سطح البحر 1 atm أو تقريباً 1.0132 بار.

يشار إلى أن كتلة الغلاف الجوي تنخفض كلما كان الضغط الجوي منخفضاً في منطقة ما، أي أن العلاقة بين الضغط والغلاف الجوي طردية، يرتفع أحدهما بارتفاع الآخر وينخفض بانخفاضه، ويبدأ الضغط الجوي المنخفض بالتزامن مع بدء درجات الحرارة بالارتفاع، وبالتالي حدوث تسارع وتباعد بين جزيئات الهواء نفسه، أما في حال انخفاض درجات الحرارة فيبدأ الضغط الجوي بالارتفاع تدريجياً لأن جزيئات الهواء تقترب من بعضها البعض.

يساوي مقدار الضغط الجوي 760 مليمتر زئبق أي ما يعادل 101.325 باسكال، ويستخدم غالباً في علم المناخ قياس الضغط الجوي الذي يرتبط به ارتباطاً وثيقاً، فيعمل علم المناخ على تقسيم مناطق الكرة الأرضية وفقاً للضغط الجوي عند كل منطقة.

يستخدم جهاز البارومتر لقياس الضغط الجوي، ويعود الفضل في ابتكاره إلى العالم الإيطالي إيفانجليستا تويشلي في عام 1643م، ومن المتعارف عليه فإن هذا الجهاز يعتمد عليه في مراكز الأرصاد الجوية للتعرف على التغيرات التي تطرأ على ضغط الهواء، إذ يشير أي تغير يطرأ عليه بأن حالة الطقس ستتغيّر، كما يمكن الاعتماد عليه لقياس الارتفاعات التي يتفاوت فيها الضغط الجوي.

يتألف جهاز الباروميتز قديماً من أنبوب زجاجي طويل، يتم وضعه بشكل مقلوب، حيث يحتوي هذا الأنبوب على عنصر الزئبق، وحتى يتم قياس الضغط يوضع هذا الأنبوب داخل كوب مليء بالزئبق، ففي حال انخفاض عمود الزئبق الموجود داخل الأنبوب فإن قمته تصل إلى ارتفاع يساوي 76 سم فوق مستوى سطح الزئبق الموجود في الكوب، فيحافظ الزئبق الموجود في الأنبوب على ثباته بسبب تأثير وزن ضغط الهواء على سطح السائل في الكوب، وبالتالي توصّل تويشلي إلى نتيجة مفادها بأن الضغط الجوي يتساوى مع وزن عمود من الزئبق يبلغ ارتفاعه 76سم.

مع تطوّر العلم أصبح العلماء يعتمدون على أجهزة متطورة من البارومترات الحديثة ومنها المليمتر الزئبقي، والذي يعتمد بدوره وحدة البار والتي تنشطر إلى ألف مليار، وتعتبر البار بأنها وحدة ضغط في النظام المتري، كما توجد أنواع أخرى من الباروميتر منها الباروميتر المعدني وفورتن.

يترك انخفاض الضغط الجوي أثراً على الكائنات الحية التي تعتمد على الهواء بالتنفس ولا تستغني عن الأكسجين في ذلك، فعندما يرتفع الإنسان عن مستوى سطح الأرض بنحو 2400 متر لا يكون له أي تأثير على الإنسان، أما أكثر من ذلك فتبدأ علامات الدوار والتعب وغيرها بالظهور على الإنسان.