البارومتر الزئبقي جهاز لقياس الضغط الجوي

البارومتر أو مقياس الضغط الجوي جهاز لقياس الضغط الجوي. تستخدم مراكز الأرصاد الجوية البارومتر لمعرفة التغيرات في ضغط الهواء. وكثيرا ما تعني هذه التغيرات أن الطقس سيتغير. ويمكن استخدام أيضا لقياس الارتفاعات المختلفة حيث يقل الضغط الجوي كلما زاد الارتفاع.

من مخترع البارومتر:

العالم الإيطالي إيفانجليستا توريشيلي البارومتر عام 1643. يتكون جهاز Torricelli من أنبوب زجاجي طويل مقلوب رأسًا على عقب ومملوء بالزئبق في كوب يحتوي على الزئبق بحيث يتم إنزال عمود الزئبق في الأنبوب بحيث يكون قمته 76 سم فوق سطح الزئبق في الكوب. ظل الزئبق ثابتًا داخل الأنبوب نتيجة ضغط الهواء على سطح السائل داخل الدورق. وهكذا أثبت توريسيللي أن الضغط الجوي يساوي تقريبًا وزن عمود من الزئبق يبلغ طوله 76 سم.

تقيس البارومترات الحديثة الضغط الجوي بوحدات تسمى ملليمترات من الزئبق أو القضبان ، مقسمة إلى 1000 مليبار. الشريط هو وحدة الضغط في النظام المتري ، ويسجل العلماء معظم قياسات الضغط بالملي بار. يبلغ متوسط ​​الضغط الجوي عند مستوى الأرض 1،013 ملي بار ، وهو ما يعادل 760 ملم زئبق.

لمقارنة قياسات الضغط المأخوذة عند الارتفاعات ودرجات الحرارة المختلفة يُحوِّل العلماء هذه القياسات إلى القيمة التي تساوي الصفر المئوي عند سطح البحر.

مثال ١

طريقة حساب الضغط الجوي بترجبة تورشيللي كالآتي: ض=ف*ث*ج حيث: ض=ضغط الهواء عند نقطة. ف=ارتفاع عمود الزئبق في الانبوب. ث= كثافة الزئبق. ج= الجاذبية الأرضية.

مثال ٢

يمكن حساب ارتفاع مبنى عن طريق البارومتر بفرض ان ΔP هو الفرق الضغط بين سطح الأرض وقمة المبنى حيث P1 الضغط عند السطح الأرض و P2 الضغط عند قمة المبنى فيكون ΔP = P1-P2 و عن طريق فك الضغط P إلى قيمته ρgh اذا ρgh للهواء = (ρgh1 – ρgh2) حيث الكثافه ρ هنا للزئبق و h1 ارتفاع عمود الزئبق للباروميتر عند سطح الأرض و h2 ارتفاع عمود الزئبق عند سطح المبنى ويكون القانون كالتالي : ρgh=ρgh1-ρgh2 و يكون القانون النهائي هو (ρh=ρ(h1-h2

أنواع البارومتر:

هناك نوعان رئيسيان من البارومترات: الزئبق والمعدن.

بارومتر الزئبق:

إنه يعمل على نفس مبدأ مقياس Torricelli. يحتوي مقياس الزئبق على خزان في قاع أنبوب زجاجي يحتوي على الزئبق ، وتؤدي التغيرات في ضغط الهواء إلى ارتفاع الزئبق أو سقوطه داخل الأنبوب. يوجد بجانب الأنبوب مقياس يشير إلى الضغط بالمليبار أو ملليمترات من الزئبق. تعرض بعض الأنواع القديمة الضغط بوحدة بوصة من الزئبق. للحصول على قراءة دقيقة ، يجب معايرة نقطة الصفر بحيث تكون على نفس مستوى سطح الزئبق في الخزان. هذا التعديل ضروري لأنه عندما ينخفض ​​الزئبق في الأنبوب يرتفع هذا السطح وعندما يرتفع الزئبق في الأنبوب ينخفض.

بارومتر معدني:

إنه ليس دقيقًا مثل مقياس الزئبق ، لكنه حساس للتغيرات في الضغط الجوي. يقيس البارومتر المعدني تأثير ضغط الهواء على حجرة معدنية استخرج منها جزء من الهواء. يؤدي التغيير في ضغط الهواء إلى توسيع الغرفة أو تقليصها ، مما يؤدي إلى تحريك الإبرة على قرص مقسم إلى مليبار أو ملليمترات أو بوصة. تستخدم هذه المقاييس خفيفة الوزن والمحمولة على نطاق واسع في المنازل والمكاتب والمدارس والسفن والطائرات.

استخداماته:

تتمثل الوظيفة الأساسية للبارومترات في عملية التنبؤ بالطقس في تسجيل الضغط الجوي وتغيراته عند مستوى سطح البحر. عادة ما يشير التغيير في الضغط الجوي إلى تغير في الطقس. بشكل عام ، يؤدي الضغط المنخفض إلى طقس غائم ويؤدي الضغط المرتفع إلى هواء نقي. ميزة أخرى رائعة للبارومترات هو قياس الارتفاع. في المرتفعات العالية يكون الهواء أخف وأقل ، وبالتالي ينخفض ​​الضغط الجوي ويقلل من ضغطه. على سبيل المثال ، ينخفض ​​متوسط ​​الضغط من 1013 ملي بار فوق مستوى سطح البحر إلى 700 ملي بار على ارتفاع 3000 متر وحوالي 300 ملي بار على ارتفاع 9100 متر. يشير الطيارون إلى الارتفاع باستخدام نوع من يسمى مقياس الارتفاع. يُظهر المقياس الارتفاع بدلاً من الضغط الجوي. قد يستخدم رينجرز والمتسلقون مقياسًا لقياس الارتفاع.

تنبؤ الطقس

يمكن استخدام البارومتر لتوقع الطقس. عندما ينخفض الضغط الجوي، يكون ذلك علامة على أن الطقس قد يتغير إلى هطول الأمطار أو العواصف. عندما يرتفع الضغط الجوي، يكون ذلك علامة على أن الطقس قد يستقر.

قياس الارتفاع

يمكن استخدام البارومتر لقياس الارتفاع. يقل الضغط الجوي كلما زاد الارتفاع. يمكن استخدام هذه الحقيقة لحساب الارتفاع باستخدام البارومتر.

مراقبة تغيرات المناخ

يمكن استخدام البارومتر لمراقبة تغيرات المناخ. على سبيل المثال، يمكن استخدام لقياس كيفية تغير الضغط الجوي على مدار الوقت. يمكن أن تساعد هذه البيانات العلماء في فهم كيفية تغير المناخ.

الخاتمة

البارومتر هو أداة مهمة يمكن استخدامها في العديد من الطرق. يمكن استخدامه لفهم الطقس، وقياس الارتفاع، وحتى مراقبة تغيرات المناخ.