Hava basıncı , atmosferik basınç veya barometrik basınç, üstündeki bir hava kütlesinin (ve moleküllerinin) ağırlığı ile bir yüzeye uygulanan basınçtır .
Hava Ne Kadar Ağırdır?
Hava basıncı zor bir kavramdır. Görünmez bir şeyin kütlesi ve ağırlığı nasıl olabilir? Havanın kütlesi vardır, çünkü kütleye sahip gazların karışımından oluşur . Kuru havayı oluşturan tüm bu gazların (oksijen, nitrojen, karbondioksit, hidrojen ve diğerleri) ağırlığını toplayın ve kuru havanın ağırlığını elde edin.
Kuru havanın moleküler ağırlığı veya molar kütlesi, mol başına 28.97 gramdır. Bu çok fazla olmasa da, tipik bir hava kütlesi inanılmaz derecede çok sayıda hava molekülünden oluşur. Böylelikle, tüm moleküllerin kütleleri birbirine eklendiğinde havanın nasıl önemli bir ağırlığa sahip olabileceğini görmeye başlayabilirsiniz.
Yüksek ve Düşük Hava Basıncı
Peki moleküller ve hava basıncı arasındaki bağlantı nedir? Bir alanın üstündeki hava moleküllerinin sayısı artarsa, o alana basınç uygulayacak daha çok molekül vardır ve toplam atmosfer basıncı artar. Buna yüksek basınç diyoruz . Aynı şekilde, bir alanın üzerinde daha az hava molekülü varsa, atmosferik basınç düşer. Bu, düşük basınç olarak bilinir .
Dünya genelinde hava basıncı tek tip değil. 980 ile 1050 milibar arasında değişir ve rakımla birlikte değişir. İrtifa yükseldikçe hava basıncı düşer. Bunun nedeni, yüksek rakımlarda hava moleküllerinin sayısının azalması, dolayısıyla hava yoğunluğunu ve hava basıncını düşürmesidir . Hava yoğunluğunun en yüksek olduğu deniz seviyesinde hava basıncı en yüksektir.
Hava Basıncı Temelleri
Hava basıncı ile ilgili 5 temel husus vardır:
Hava yoğunluğu arttıkça artar ve hava yoğunluğu düştükçe azalır.
Sıcaklık arttıkça artar ve soğudukça düşer.
Daha düşük rakımlarda artar, yüksek rakımlarda azalır.
Hava, yüksek basınçtan düşük basınca geçer.
Hava basıncı, barometre olarak bilinen bir hava durumu cihazı ile ölçülür . (Bu nedenle bazen “barometrik basınç” olarak da adlandırılır.)
Hava Basıncını Ölçme
Atmosferik basıncı atmosfer veya milibar olarak adlandırılan birimlerle ölçmek için bir barometre kullanılır. En eski barometre türü cıva barometresidir . Bu alet, barometrenin cam tüpünde yükselirken veya alçalırken cıva ölçer. Atmosferik basınç temelde rezervuarın üzerindeki atmosferdeki havanın ağırlığı olduğundan , barometredeki cıva seviyesi, cam tüpteki cıva ağırlığı rezervuarın üzerindeki hava ağırlığına tam olarak eşit olana kadar değişmeye devam edecektir. İkisi hareket etmeyi bırakıp dengelendikten sonra, basınç, dikey sütundaki cıva yüksekliğindeki değer “okunarak” kaydedilir.
Cıvanın ağırlığı atmosfer basıncından azsa, cam tüpteki cıva seviyesi yükselir (yüksek basınç). Yüksek basınçlı bölgelerde hava, çevredeki alanlara akabileceğinden daha hızlı bir şekilde dünya yüzeyine doğru batmaktadır. Yüzeyin üstündeki hava moleküllerinin sayısı arttığı için o yüzeye kuvvet uygulayacak molekül sayısı daha fazladır. Rezervuarın üzerinde artan hava ağırlığı ile cıva seviyesi daha yüksek bir seviyeye yükselir.
Cıvanın ağırlığı atmosferik basınçtan büyükse cıva seviyesi düşecektir (düşük basınç). Gelen Alçak basınç alanlarında hava daha çabuk çevredeki bölgelerden akan hava tarafından değiştirilebilir daha Dünya’nın yüzeyinden uzağa yükseliyor. Alanın üzerindeki hava moleküllerinin sayısı azaldığından, o yüzeye kuvvet uygulayacak daha az molekül vardır. Rezervuarın üzerinde azaltılmış hava ağırlığı ile cıva seviyesi daha düşük bir seviyeye düşer.
Diğer barometre türleri arasında aneroid ve dijital barometreler bulunur. Aneroid barometreler cıva veya başka herhangi bir sıvı içermez, ancak sızdırmaz ve hava geçirmez metal bir bölmeye sahiptirler. Bölme, basınç değişikliklerine yanıt olarak genişler veya daralır ve basınç okumalarını göstermek için kadran üzerindeki bir gösterge kullanılır. Modern barometreler dijitaldir ve atmosferik basıncı doğru ve hızlı bir şekilde ölçebilir. Bu elektronik aletler, bir görüntüleme ekranı boyunca mevcut atmosferik basınç okumalarını görüntüler.
Alçak ve Yüksek Basınçlı Sistemler
Atmosferik basınç, güneşten gündüz ısınmasından etkilenir. Bu ısınma, bazı bölgeler diğerlerinden daha fazla ısındığından, Dünya genelinde eşit olarak gerçekleşmez. Hava ısındıkça yükselir ve düşük basınçlı bir sisteme neden olabilir.
Düşük basınçlı bir sistemin merkezindeki basınç , çevredeki havadan daha düşüktür. Rüzgarlar düşük basınç alanına doğru eserek atmosferdeki havanın yükselmesine neden olur. Yükselen havadaki su buharı yoğunlaşarak bulutları ve çoğu durumda yağış oluşturur. Dünya’nın dönüşünün bir sonucu olan Coriolis Etkisi nedeniyle , düşük basınçlı bir sistemdeki rüzgarlar Kuzey Yarımküre’de saat yönünün tersine ve Güney Yarımküre’de saat yönünde dolaşır. Düşük basınçlı sistemler dengesiz hava koşulları ve kasırgalar, kasırgalar ve tayfunlar gibi fırtınalar üretebilir. Genel bir kural olarak, düşükler yaklaşık 1000 milibar (29.54 inç cıva) basınca sahiptir. 2016 itibariyle, 12 Ekim 1979’da Pasifik Okyanusu üzerindeki Typhoon Tip’in gözünde Dünya’da şimdiye kadar kaydedilen en düşük basınç 870 mb (25.69 inHg) idi.
İçinde yüksek basınç sistemlerinin , sistemin merkezinde hava çevredeki havadan daha yüksek bir basınçtadır. Bu sistemdeki hava çöker ve yüksek basınçtan uzaklaşır. Bu alçalan hava, su buharını ve bulut oluşumunu azaltarak hafif rüzgarlar ve istikrarlı hava ile sonuçlanır. Yüksek basınçlı bir sistemdeki hava akışı, düşük basınçlı bir sistemin tersidir. Hava, Kuzey Yarımküre’de saat yönünde ve Güney Yarımküre’de saat yönünün tersine dolaşır.
