ما هو الجو
- تُثبَّت طبقة الغلاف الجوي بما يُعرف بجاذبية الأرض، حيث يتميز هذا الغطاء بأنه يعمل كجدار رئيسي يحجب الحياة على هذا الكوكب، وذلك لأنه يعمل على تنفيذ عملية امتصاص المواد الضارة. الأشعة مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
- كما يتميز الغلاف الجوي بكونه يعمل على إنتاج ما يعرف بتأثير الاحتباس الحراري، كما أنه يتميز بكونه يعمل على تنظيم درجات الحرارة والتحكم فيها أثناء النهار والليل.
- يعتبر كل ما يحيط بالكوكب من الغازات المختلفة، وذلك بسبب: غاز الأكسجين وغاز النيتروجين وغاز الهيدروجين.
- حيث يتكون هذا الغلاف الجوي من غاز النيتروجين، بنسبة 78٪، حيث يعتبر أعلى مستوى للغلاف الجوي، يليه غاز الأكسجين بنسبة 20٪، ثم غاز الأرجون بنسبة 0.90٪، وأخيراً الكربون. يأتي ثاني أكسيد وهو بمعدل 0.1٪ بينما النسبة المتبقية تعتبر باقي الغازات الأخرى بنسب صغيرة.
- نتيجة لهذه الكمية الهائلة والعالية من الغازات التي يحتويها الغلاف الجوي، سيؤدي ذلك إلى تكوين وزن يؤثر على الكوكب، وينتج عن حدوث ما يعرف بالضغط الجوي.
ما هو الضغط الجوي
- تعود فكرة شرح مفهوم الضغط الجوي وشرح قانون الضغط الجوي إلى القرن السابع عشر في مدينة بإيطاليا.
- حيث يعود ذلك إلى عدم قدرة العلماء على بناء مضخة تسحب المياه حتى حوالي 10 أمتار.
- يعتبر العالم تورشيلي أول من خطط لوضع جهاز يقيس ما حدث، حيث قام بملء أنبوب زجاجي ووضع الزئبق فيه، وتم إغلاق أحد طرفيه، ثم تم قلبه في إناء مملوء بالزئبق.
- ثم لوحظ فراغ في الأنبوب من الأعلى، مما أدى إلى استنتاجه أن عمود الزئبق ينضغط بالهواء، مما تسبب في تغير ارتفاع الزئبق في الأنبوب مع تغير درجة الحرارة.
- وقد دفع ذلك العلماء إلى إجراء تجارب للتأكد مما شرحه العالم تورشيلي، مثل العالم باسكال، حيث أجرى التجربة مرة أخرى على ارتفاعات مختلفة وأكد أن الهواء له وزن ويمكن أن يؤدي إلى الضغط الجوي المعروف.
- يُعرف الضغط الجوي أيضًا باسم البارومتر، حيث يكون الضغط الجوي هو القوة التي تتأثر بوزن عمود الغلاف الجوي لكل وحدة مساحة.
- كان من الممكن تفسير مصطلح الضغط الجوي على أنه وزن عمود من الهواء فوق نطاق معين فوق سطح الأرض أو داخل الغلاف الجوي.
- حيث يتميز بأنه يعتمد على معدل الغازات الموجودة في الغلاف الجوي وطريقة انتشارها، حسب جاذبية الأرض للكوكب.
- تمكن الجيولوجيون من إجراء دراسات تشرح الضغط الجوي، وقام هؤلاء العلماء أيضًا برسم خرائط مناخية، والتي تعمل على شرح بعض توزيعات الضغط الجوي على الكوكب، كما هي على شكل خطوط منحنية.
- بحيث يكون الضغط مساويًا لمتوسط القيمة على جميع نقاط الخط ويختلف أيضًا من خط إلى آخر، بحيث تتميز مناطق الضغط المنخفض بالحرف L الذي يتم ترميزه، بينما في بعض المناطق التي تحتوي على ضغط هواء مرتفع الحرف يرمز له بالحرف H.
- من الممكن أيضًا تحديد مصطلح آخر، حيث يمكنه تحديد مقدار الكتلة الهوائية فوق منطقة معينة.
- يبلغ متوسط قيمة الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر حوالي 101 باسكال، لأنه كلما زاد تقسيم الارتفاع، انخفض عدد جزيئات الهواء في الغلاف الجوي.
- يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض كثافة الهواء مما ينتج عنه انخفاض في قيمة الضغط الجوي، ويمكن الاستدلال على ذلك من سبب حدوث حالة غليان الماء بشكل أسرع وذلك عند الارتفاع الهائل. .
- يتميز مفهوم الضغط الجوي أيضًا بأنه أحد المفاهيم التي لا غنى عنها للعمل على دراسة مناخ الكوكب والعمل على التحكم في الطقس وتحديده في مناطق مختلفة من الكوكب.
جهاز قياس الضغط الجوي
- يمكن قياس الضغط الجوي باستخدام قانون الضغط الجوي في العديد من وحدات القياس المختلفة، ولكن باستخدام نفس الصيغة.
- لكن هذا القانون يعتمد على المنطقة التي يستخدم فيها مقياس الضغط الجوي، ولكن من الممكن التحويل بين وحدات قياس الضغط الجوي المختلفة، من أجل حساب القيمة المكافئة لهذه الوحدة في الوحدات الأخرى.
هناك العديد من الوحدات التي تستخدم في قياس الضغط الجوي ومنها:
- بوصة من الزئبق: حيث يمكن اختصار هذه الوحدة بـ inHg، والتي تستخدم بشكل أساسي في منطقة الولايات المتحدة الأمريكية.
- مليبار: يمكن أيضًا اختصارها بـ mb، حيث يستخدمها خبراء الأرصاد الجوية.
- باسكال: حيث يتم اختصار هذه الوحدة إلى Pa، وتتميز هذه الوحدة بأنها وحدة لقياس الضغط بشكل عام وتستخدم في جميع أنحاء العالم.
هناك العديد من الأجهزة التي يتم الاعتماد عليها في قياس الضغط الجوي ومنها:
- بارومتر الزئبق: مقياس الزئبق هو أحد أنواع أجهزة البارومتر، حيث يستخدم هذا النوع من البارومتر لقياس الضغط الجوي عندما يكون مستوى الارتفاع الفاصل بين سطحين بارومتر هو قيمة الضغط الجوي، وتم اكتشافه. من قبل عالم إيطالي.
- البارومتر المعدني: حيث تم اختراع هذا الجهاز من قبل العالم الفرنسي لوسيان فيدي، حيث يتم استخدام وسائد معدنية أو عملات مفرغة، للعمل مثل الأغشية، وذلك لنقل حركة الوسائد لأعلى ولأسفل إلى حركة دائرية من خلال ميكانيكي التصميم، يقاس بالضغط الجوي.
- تطبيقات الهواتف الذكية: تحتوي برامج تشغيل الهواتف الذكية على مقياس رقمي يمكن استخدامه لاستشعار قيمة الضغط الجوي، مثل: خدمة تحديد المواقع العالمية التي يمكنها تحديد الارتفاع الذي يقع فيه الهاتف، وكذلك برامج الطقس وتنظيم درجات الحرارة والضغط الجوي.
في النهاية، يتمتع القارئ بالقدرة على معرفة البارومتر، والقدرة على التمييز بين المقاييس المختلفة مثل البارومتر المعدني الزئبقي وغيرها من الأجهزة.