قانون الضغط الجوي

يعرف الضغط الجوي على أنه وزن عمود الهواء الذي يبدأ من سطح الأرض حتى آخر طبقات الغلاف الجوي للكرة الأرضية والذي يؤثر على وحدة المساحة، وهذا ما يجعل الارتفاع أو الانخفاض عن مستوى سطح البحر من أهم ما تعتمد عليه قيمة الضغط الجوي؛ بسبب زيادة وزن عمود الهواء الذي يتم إقامته من نقطة التلامس مع سطح الأرض وصولاً إلى آخر طبقات الغلاف الجوي، ويعدّ مفهوم الضغط من المفاهيم العامة التي لا ترتبط بضغط الجوّ وحده، فهناك الضغط الذي ينتج على وجود الطبقات الأرضية، وهناك ما يعرف بضغط السوائل، ويتم حساب الضغط الجوي من خلال قانون الضغط الجوي، وفي هذا المقال سيتم تناول معلومات عن قانون الضغط الجوي.

قانون الضغط الجوي

يهدف قانون الضغط الجوي إلى إيجاد وزن عمود الهواء المقام على وحدة المساحة عند نقطة معينة، وفيما يأتي بعض المعلومات حول قانون الضغط الجوي وبعض ما يمكن استنتاجه من هذا القانون الفيزيائي:

يتم إيجاد الضغط الجوي من خلال قسمة وزن عمود الهواء عند نقطة معينة على وحدة المساحة الموجودة في تلك النقطة، وعليه فإن قانون الضغط الجوي يكون على الشكل التالي:

الضغط الجوي: وزن عمود الهواء / المساحة

ويعبّر عن قانون الضغط الجوي بالرموز من خلال: ض=ق/ أ، ومن هذا القانون الفيزيائي يمكن استنتاج ما يأتي:

– إن وحدة قياس الضغط الجوي حسب القانون أعلاه وتبعًا لنظام وحدات القياس العالمي هي نيوتن/متر مربع، وتسمى هذه الوحدة الفيزيائية بالباسكال.

– يعرف الباسكال على أنه الضغط الناشئ عن قوة مقدارها 1 نيوتن تؤثر على مساحة مقدارها 1 متر مربع.

– يمكن من قانون الضغط الجوي استنتاج بعض العوامل المؤثرة على قيمة الضغط الجوي عند نقطة معينة، ويمكن إجمال ذلك فيما يأتي:

الضغط الجوي يتناسب طرديًا مع القوة التي تعبّر عن وزن عمود الهواء المقام على وحدة المساحة، بحيث يزيد مقدار الضغط الجوي كلما زاد وزن عمود الهواء الواقع على وحدة المساحة، وبما أن وزن عمود الهواء يعتمد على طول عمود الهواء حيث تزيد كتلته، فعليه يمكن القول بأن ارتفاع النقطة التي تقاس عندها قيمة الضغط الجوي أو انخفاضها يؤثر على قيمة الضغط الجوي، وكلما زاد انخفاض هذه النقطة عن سطح البحر زاد طول عمود الهواء ليزداد الضغط الجوي.

الضغط الجوي يتناسب عكسيًا مع مساحة السطح فكلما قلت مساحة السطح التي يقام وزن عمود الهواء عليها يزداد الضغط الجوي.

قياس الضغط الجوي

هناك بعض الأجهزة التي يمكن من خلالها قياس قيمة الضغط الجوي عند نقطة محددة، حيث تمثل قراءة هذه الأجهزة وزن عمود الهواء المقام على وحدة المساحة في تلك النقطة، ويكون ذلك من خلال ما يأتي:

– الباروميتر الزئبقي: يكون هذا الجهاز على شكل أنبوب زجاجي يحتوي على مادة الزئبق، ويتم من خلال حساب الضغط الجوي عند نقطة.

– الباروميتر المعدني: يسمى هذا الجهاز باسم باروميتر آرينويد، وتمّ استحداثه لأنّه أسهل استخدامًا من الباروميتر الزئبقي، حيث يتميّز بأنه سهل الحمل، ويتكوّن من صندوق معدني يحتوي على هواء ذي ضغط منخفض، ويعمل على قياس قيمة الضغط الجوي من خلال مؤشّر محدد يعطي قيمة الضغط الجوي عند نقطة.