جهاز قياس الضغط الجوي ، وما هي أنواعه المختلفة، وكيفية قياس الضغط الجوي، هذه أسئلة كثيرة التداول بين الأشخاص، ولكن لابد من معرفة بعض المعلومات حول الغلاف الجوي أولا، حيث يتميز الغلاف الجوي بأنه عبارة عن طبقة الغازات التي تحيط الأرض، حيث أنه من الممكن أن يتم تسمية هذه الطبقة بالعامية بالهواء، وفي هذا المقال سوف نعرض بعض المعلومات حول الغلاف الجوي وعن ما هو الضغط الجوي وكيفية قياسه عن طريق أجهزة القياس.
يمكنك التعرف على الكثير من المعلومات الهامة والمفيدة عن الضغط الجوى من خلال قراءة هذا الموضوع: تعريف الضغط الجوي وما هي العوامل المؤثرة في الضغط الجوي
ما هو الغلاف الجوي
- يتم تثبيت طبقة الغلاف الجوي وذلك عن طريق عن ما يعرف باسم الجاذبية الأرضية، حيث يتميز هذا الغلاف بأنه يعمل كحائط صد أساسي للحياة على هذا الكوكب، وهذا بسبب لأنه يعمل على القيام بعملية امتصاص الأشعة الضارة مثل الأشعة التحت الحمراء والأشعة الفوق البنفسجية.
- كما تتميز طبقة الغلاف الجوي بأنها تعمل على إنتاج ما يعرف باسم الظاهرة الدفيئة، كما يتميز بأنه يعمل على القيام بعملية تنظيم وضبط درجات الحرارة وذلك أثناء النهار والليل.
- ويعتبر كل ما يعمل على إحاطة كوكب الأرض هو العديد من الغازات المتنوعة وذلك بسبب: غاز الأكسجين وغاز النيتروجين وغاز الهيدروجين.
- حيث أن هذا الغلاف يتكون من غاز النيتروجين حيث تبلغ نسبته 78% حيث يعتبر هو المستوى الأعلى من الغلاف الجوي، ثم يليه في الطبقة الثانية غاز الأكسجين الذي تبلغ نسبته 20%، ثم يأتي غاز الأرجون وذلك بمعدل 0.90%، ويأتي أخيرا غاز ثاني أكسيد الكربون وذلك بمعدل 0.1%، بينما باقي النسبة المتبقية تعتبر هي باقي غازات أخرى بنسب صغيرة.
- وينتج عن هذا الكم الهائل والمرتفع من الغازات التي يحتوي عليها الغلاف الجوي فإن ذلك سوف يؤدي إلى تكوين وزن يعمل على التأثير على كوكب الأرض مما ينتج عن حدوث ما يعرف باسم الضغط الجوي.
يمكنك الاطلاع على كيفية تحويل من فهرنهايت الى مئوي والعكس من خلال قراءة هذا الموضوع: تحويل من فهرنهايت الى مئوي أو العكس
ما هو الضغط الجوي
- تعود فكرة تفسير مفهوم الضغط الجوي والقيام بتوضيح قانون للضغط الجوي إلى القرن 17 وذلك في مدينة في إيطاليا.
- حيث يرجع ذلك نتيجة عدم قدرة العلماء على القيام ببناء مضخة تعمل على سحب المياة إلى أعلى وذلك حوالي 10 أمتار.
- ويعتبر العالم تورشيلي هو أول من خطط للقيام بوضع جهاز يعمل على قياس ما حدث، حيث أنه قام بملء أنبوبة زجاجية ويتم وضع الزئبق فيها ويتم إغلاق أحد طرفي الانبوب، ثم يتم قلبه في وعاء مملوء بالزئبق.
- ثم تم ملاحظة وجود فراغ في الأنبوب من أعلى، مما أدى إلى استنتاجه إلى أن عمود الزئبق قام بضغط عليه الهواء، مما أدى إلى أن مستوى ارتفاع الزئبق في الأنبوب قد تغير مع درجة الحرارة.
- وذلك قد أدى إلى قيام العلماء بعمل تجارب للتأكد من مما أوضحه العالم تورشيلي مثل العالم باسكال، حيث أنه قام بعمل التجربة مرة أخرى على ارتفاعات مختلفة وقام بالتأكيد على أن الهواء له وزن ويمكن أن يؤدي إلى حدوث الضغط الجوي المعروف.
- يعرف الضغط الجوي باسم أيضا الباروميتر، حيث يعتبر الضغط الجوي عبارة عن القوة التي تتأثر عن طريق الوزن لدي عمود الغلاف الجوي وذلك على وحدة المساحة.
- كان من الممكن أن يتم تفسير مصطلح الضغط الجوي بأنه وزن عمود الهواء على نطاق معين فوق سطح الأرض أو داخل الغلاف الجوي.
- حيث أنه يتميز بأنه يعتمد على معدل الغازات التي يحتويها الغلاف الجوي وطريقة انتشارها، وذلك على حسب الجاذبية الأرضية لهذا الكوكب.
- وتمكن علماء الجيولوجيا بالقيام بعمل دراسات تفسر الضغط الجوي، كما قاموا هذه العلماء برسم خرائط مناخية، وذلك تعمل على تفسير بعض توزيعات الضغط الجوي على كوكب الأرض، حيث أنها عبارة عن شكل خطوط منحنية.
- بحيث يكون الضغط يساوي معدل القيمة على كل نقاط الخط ومختلفة أيضا من خط إلى آخر، بحيث تتميز مناطق الضغط المنخفض بأنه يتم الرمز لها حرف ال L، بينما يتم الرمز لبعض مناطق التي تحتوي على ضغط جوي مرتفع حرف ال H.
- كما أنه من الممكن تعريف بمصطلح آخر، حيث يمكن أن يعرف مقدار كتلة الهواء وذلك فوق منطقة محددة.
- ويعتبر متوسط قيمة الضغط الجوي وذلك عند مستوى سطح البحر تبلغ حوالي 101 باسكال، حيث أنه كلما زادت قسمة الارتفاع كلما انخفضت عدد جزيئات الهواء في الجو.
- وذلك يمكن أن يؤدي إلى حدوث انخفاض في كثافة الهواء، مما ينتج عن هذا انخفاض في قيمة الضغط الجوي، وذلك يمكن أن يستدل منه على سبب حدوث حالة غليان الماء بصورة أسرع وذلك عند الارتفاع الهائل.
- كما يتميز مفهوم الضغط الجوي بأنه من إحدى المفاهيم التي لا غنى عنها بالنسبة للعمل على دراسة كل من مناخ كوكب الأرض والعمل على ضبط وتحديد الطقس وذلك في المناطق المختلفة على كوكب الأرض.
يمكنك التعرف على عناصر المناخ من خلال قراءة هذا المقال: ما هي عناصر المناخ وعناصر البيئة المختلفة
جهاز قياس الضغط الجوي
- من الممكن أن يتم قياس الضغط الجوي وذلك باستخدام قانون لدي الضغط الجوي بالعديد من وحدات القياس المختلفة، ولكن ذلك باستخدام نفس القانون.
- ولكن هذا القانون حسب المنطقة الذي يتم استخدامه فيها مقياس للضغط الجوي، ولكنه من الممكن أن يتم التحويل بين وحدات قياس الضغط الجوي المختلفة ، وذلك للعمل علي معرفة القيمة المساوية لهذه الوحدة بالوحدات الأخرى.
ويوجد العديد من الوحدات التي يتم استخدامها في قياس الضغط الجوي، ومنها:
- بوصة من الزئبق: حيث أنه يمكن أن يتم اختصار هذه الوحدة باستخدام inHg، والتي يتم استخدامها بشكل أساسي في منطقة الولايات المتحدة الأمريكية.
- المليبار: حيث أنه من الممكن أيضا أن يتم اختصارها باستخدام mb، حيث أنه يتم استخدام هذه الوحدة وذلك عن طريق خبراء علم الطقس.
- الباسكال: حيث يتم اختصار هذه الوحدة ب Pa، وتتميز هذه الواحدة بأنها هي وحدة لقياس الضغط بشكل عام ويتم استخدامها في جميع أنحاء العالم.
وهناك العديد من الأجهزة التي يتم الاعتماد عليها في قياس الضغط الجوي، ومنها:
- البارومتر الزئبقي: ويعتبر الباروميتر الزئبقي هو احد أنواع جهاز الباروميتر، حيث أنه يتم استخدام هذا النوع من البارومتر لقياس الضغط الجوي وذلك عندما يكون مستوى الارتفاع الذي يفصل بين سطحي الباروميتر هو قيمة الضغط الجوي، وتم الاكتشاف عن طريق عالم إيطالي.
- البارومتر المعدني: حيث أنه تم اختراع هذا الجهاز وذلك من قبل العالم الفرنسي لوسيان فيدي، حيث أنه يتم استخدام وسائد معدنية أو عملات مفرغة من الهواء فيه، وذلك للعمل مثل الأغشية، وذلك ليتم نقل حركة صعود وهبوط الوسائد إلى حركة دائرية من خلال تصميم ميكانيكي، وذلك يتم قياس الضغط الجوي.
- تطبيقات الهواتف الذكية: ويحتوي برامج تشغيل الهواتف الذكية على مقياس رقمي وذلك من الممكن أن يتم استخدامه للقيام بالاستشعار الإحساس بقيمة الضغط الجوي، وذلك مثل: خدمة تحديد المواقع العالمي الذي يستطيع تحديد الارتفاع الموجود فيه الهاتف، وأيضا برامج الطقس وتنظيم درجات الحرارة والضغط الجوي.
يمكنك التعرف على الدور العام لدرجات الحرارة وتعريف درجات الحرارة من خلال قراءة هذا الموضوع: تعريف درجة الحرارة وما الدور العام لدرجة الحرارة
في النهاية يكون القارئ لديه القدرة على معرفة جهاز قياس الضغط الجوي ، والقدرة على التفريق بين أجهزة قياس الضغط الجوي المختلفة مثل البارومتر المعدني البارومتر الزئبق وغيرها من الأجهزة.