الضغط الجوي
الضغط الجوي يُعرف بأنه القوة الناجمة عن الهواء فوق سطح معين بفعل جاذبية الأرض. يتضمن الهواء وزناً يمارس ضغطاً على كل سطح يتلامس معه، وهذا الضغط يُعرف بالضغط الجوي أو ضغط الهواء.
أدوات قياس الضغط الجوي
توجد عدة أنواع من أدوات قياس الضغط الجوي، وتشمل:
- الباروميتر الزئبقي (Mercury Barometer): يُعتبر جهاز الباروميتر الزئبقي من أقدم الوسائل المستخدمة لقياس الضغط الجوي. قام الفيزيائي الإيطالي إيفانجيليستا توريسيلي باختراعه في عام 1643. في بداية تجاربه، استخدم أنبوباً مملوءاً بالماء، لكن نظرًا لوزن الماء الخفيف، كان من الضروري استخدام أنبوب طويل جداً لقياس الضغط الجوي. كان الطول المطلوب للباروميتر المائي أكثر من عشرة أمتار؛ مما أثار الشكوك لدى جيران توريسيلي الذين اعتقدوا أنه يتعامل بالسحر. لذا، قرر توريسيلي استبدال الماء بالزئبق، إذ أن وزن الزئبق يُعادل أربعة عشر ضعف وزن الماء. يتكون الباروميتر الزئبقي من أنبوب زجاجي مغلق عند أحد الأطراف ومفتوح من الطرف الآخر، حيث يُملأ الزئبق في قاعدة عميقة دائرية. يتغير مستوى الزئبق في الأنبوب استجابةً لتغير الضغط الجوي، وعند حدوث ارتفاع في الضغط الجوي، يرتفع الزئبق إلى أعلى الأنبوب، مما يسمح بقراءة الضغط عن طريق ملاحظة ارتفاع الزئبق.
- الباروميتر اللاسائلي (Aneroid Barometer): في عام 1844، قام العالم الفرنسي لوسين فيدي باختراع الباروميتر اللاسائلي، والذي بدأ يحل محل الباروميتر الزئبقي بشكل تدريجي نظراً لتكلفته الأقل وسهولة استخدامه ونقله. يتكون هذا الجهاز من طبقة معدنية مغلقة تتقلص أو تتمدد وفقًا لتغير الضغط الجوي المحيط. وتقوم أدوات ميكانيكية بقياس درجة تقلص أو تمدد هذه الطبقة.
- الباروميتر الرقمي (Digital Barometers): توفر أجهزة الباروميتر الرقمية الحديثة قراءات دقيقة ومعقدة للبيانات الجوية بسرعة أكبر من ذي قبل. وتظهر العديد من هذه الأجهزة القراءات الحالية وكذلك القراءات السابقة لمدة ساعة و3 ساعات و6 ساعات و12 ساعة، بالإضافة إلى بيانات أخرى مثل سرعة الرياح والرطوبة لتحقيق تنبؤات جوية أكثر دقة.
وحدات قياس الضغط الجوي
يمكن التعبير عن الضغط الجوي باستخدام عدة وحدات قياس تختلف قليلاً في قيمها. تشمل هذه الوحدات الميلليمتر الزئبقي، وهو يعادل 760 ملليمتر من الزئبق، أو الباوند لكل بوصة مربعة (psi)، والذي يعادل 14.70، أو الداين لكل سنتيمتر مربع (1,013.25 × 10³)، أو الميليبار (1,013.25)، أو الكيلو باسكال (101.325).