Атмосферно налягане

Ежедневни промени в атмосферното налягане

Атмосферното налягане не е постоянна величина; то постоянно се променя, дори и в спокоен, слънчев ден. Една от най-предвидимите промени е лекият дневен цикъл, при който налягането обикновено достига най-високите си стойности сутрин и вечер, а най-ниските – около обяд и полунощ. Този модел, известен като „атмосферно приливно-отливно явление“, се дължи на затоплянето и охлаждането на въздуха през деня, което създава леки вълнообразни движения в атмосферата.

Тези ежедневни колебания обаче често остават на заден план пред по-големите и по-значителни промени, предизвикани от времето.

Връзката между налягането и времето

Атмосферното налягане е основен фактор, определящ времето. Промените в налягането предизвикват вятър и често са показател за това какво време ни очаква.

Системи с високо налягане: Когато въздушният стълб е особено тежък, той образува система с високо налягане. Въздухът в тези системи се спуска надолу, като при спускането си се затопля и изсушава. Този процес предотвратява образуването на облаци , поради което системите с високо налягане обикновено се свързват с тихо, ясно небе и хубаво време.

Системи с ниско налягане: От друга страна, нискоатмосферната система е област, в която въздухът е по-лек. В тези системи въздухът се издига. Докато въздухът се издига, той се охлажда, а влагата в него се кондензира, образувайки облаци и валежи. По тази причина нискоатмосферните системи почти винаги са свързани с облачно, нестабилно и бурно време. Колкото по-голяма е разликата в налягането между система с високо и ниско налягане, толкова по-силни ще бъдат ветровете, тъй като въздухът се придвижва от зоната с високо налягане към зоната с ниско налягане, за да се изравни разликата в теглото.

Как метеорологичните условия влияят върху атмосферното налягане

Този въпрос може да изглежда като капан, тъй като току-що казахме, че налягането оказва влияние върху времето. Става дума обаче за динамична връзка, при която двата фактора си въздействат взаимно. Местните метеорологични условия от своя страна могат да повлияят на налягането.

Например, силна гръмотевична буря може да доведе до временно понижение на налягането, тъй като бързо издигащият се въздух създава локализирана зона с ниско налягане. Преминаването на студен фронт, при което навлиза по-студен и по-плътен въздух, може да доведе до внезапно повишаване на налягането. В крайна сметка именно мащабните метеорологични процеси – образуването на циклони и антициклони, движението на фронтовете и температурните промени – са тези, които създават системите с високо и ниско налягане, които използваме за прогнозиране на времето.

Надморска височина: ключов фактор при измерването на атмосферното налягане

Атмосферното налягане намалява с височината. Колкото по-високо се изкачваш, толкова по-малко въздух има над теб и следователно толкова по-малко е тежестта, която действа надолу. Ето защо на върховете на планините, в самолетите и на високите плата атмосферното налягане е по-ниско, отколкото на морското равнище.

Този спад на налягането с нарастването на височината има практически последствия. Хората могат да изпитват задух или височинна болест на големи височини, тъй като на всеки вдишване има по-малко кислородни молекули. Това оказва влияние и върху начина, по който се измерва и интерпретира налягането, особено в метеорологичните прогнози и авиацията.

Коригиране на атмосферното налягане в зависимост от надморската височина

Тъй като налягането естествено намалява с нарастването на надморската височина, метеоролозите използват корекционен коефициент, за да направят показанията за налягането съпоставими при различни надморски височини. Тази коригирана стойност се нарича налягане на морското равнище— приблизителна оценка за това какво би било налягането, ако станцията се намираше на морското равнище.

Некоригираното показание на действителната надморска височина на станцията се нарича „станционно налягане“. Например, метеорологична станция в планински район може да отчете станционно налягане от 900 милибара, но след корекция за надморската височина налягането на морското равнище може все пак да бъде 1013 милибара — което показва средни атмосферни условия.

Без тази стандартизация метеорологичните карти биха били подвеждащи, тъй като районите на голяма надморска височина винаги биха изглеждали като зони с ниско налягане.

Ролята на налягането в авиацията и прогнозирането

Атмосферното налягане играе жизненоважна роля както в авиацията, така и в метеорологията.

Пилотите използват атмосферното налягане, за да настроят алтиметрите си — нещо от решаващо значение за определяне на височината над морското равнище, особено по време на кацане. Грешка в отчитането, дължаща се на неправилни настройки на налягането, може да доведе до сериозни навигационни грешки.

При прогнозирането на времето налягането се използва за идентифициране на мащабни системи като циклони и антициклони. Метеоролозите начертават изобари— линии с еднакво налягане — върху картите, за да визуализират движението на въздуха. Плътно разположените изобари сочат силни ветрове и стръмни градиенти на налягането, които са от съществено значение за прогнозирането на бури и моделирането на вятъра.

Забележителни екстремни стойности на атмосферното налягане

Макар че при повечето хора промените в налягането от ден на ден са само от няколко милибара, някои метеорологични явления водят до драстични крайности.

Ураганите, например, се характеризират с дълбоки центрове на ниско налягане. Колкото по-ниско е налягането, толкова по-силна е бурята. Ураганът „Уилма“ през 2005 г. имаше едно от най-ниските налягания, регистрирани някога в Атлантическия басейн: 882 милибара.

От друга страна, по време на силни зимни антициклони в Сибир и Монголия могат да възникнат изключително високи налягания, като регистрираните стойности надхвърлят 1080 милибара. Тези системи често водят до студени, сухи и застояли атмосферни условия.

Как се измерва атмосферното налягане

Атмосферното налягане се измерва с уред, наречен барометър. Най-ранните барометри използваха стълб от живак, като височината на живачния стълб се повишаваше или понижаваше в отговор на промените в атмосферното налягане. Днес повечето барометри използват електронни сензори или анероидна капсула – запечатана метална кутия, която се разширява и свива при промени в налягането.

Стандартната единица за измерване на атмосферното налягане е милибар (mb), макар че се използват и хектопаскали (hPa), които са числовия еквивалент на милибара. В Съединените щати налягането често се изразява в инча живак (inHg). Стандартното атмосферно налягане на морското равнище е приблизително 1013,25 mb (или hPa), или 29,92 inHg.