ما هو جهاز قياس الضغط الجوي

يقاس الضغط الجوي باستخدام مقياس خاص يدعى مقياس الضغط الجوي أو البارومتر. ما هو هذا الجهاز؟ وكيف يعمل على تحديد قيمة الضغط المحيط؟

4 إجابات

جهاز قياس الضغط الجوي يدعى البارومتر، حيث أن الهواء الموجود في طبقات الغلاف الجوي له وزن يضغط به على كل ما يلمسه بسبب الجاذبية فتعمل البارومترات على قياس هذا الضغط.

جهاز قياس الضغط الجوي

كما يستخدم خبراء الأرصاد الجوية البارومتر للتنبؤ بالتغيرات قصيرة المدى في الطقس، إذ يرتبط تغير الضغط الجوي بتغير الطقس فالانخفاض السريع في الضغط الجوي يعني أنه لا يوجد ضغط كافي لدفع السحب والعواصف بعيدًا فتحدث اأمطار والعواصف بالضغط الجوي المنخفض، ويكون الجو صحو ومصحوب بهواء بارد وجاف في حال الضغط الجوي المرتفع.

واحدة قياس البارومتر هي الأتموسفير ويرمز لها بالرمز (atm) وهي تساوي متوسط ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر بدرجة حرارة 15 درجة مئوية (أي 59 درجة فهرنهايت)، ولجهاز البارومتر أنواع عديدة منها:

  • البارومتر الزئبقي: أقدم نوع من أنواع البارومتر، اخترعه العالم الفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريشيلي عام 1643، حيث أجرى أولى تجاربه البارومترية باستخدام أنبوب ماء، وكان يبلغ ارتفاع هذا الأنبوب أكثر من 10 أمتار، ولكن فيما بعد استنتج أنه يمكنه إنشاء مقياس ضغط أصغر بكثير باستخدام الزئبق.
  • البارومتر المعدني: اخترعه العالم الفرنسي لوسيان فيدي في عام 1844، ويحتوي هذا الجهاز على غرفة معدنية محكمة الإغلاق تتوسع وتتقلص اعتمادًا على الضغط الجوي المحيط بها وتعمل أدوات ميكانيكية على قياس مدى اتساع الغرفة أو تقلصها.
  • البارومتر الرقمي: هذا النوع يقيس ويعرض بيانات الغلاف الجوي بشكل أكثر دقة وسرعة من الأنواع السابقة، والعديد من البارومترات الرقمية تعرض القراءات البارومترية الحالية إضافةً للقراءات السابقة 1 و 3 و 6 و 12 ساعة في تنسيق مخطط شريطي شبيه بالباروغراف، ويستخدم هذا النوع من قبل علماء الأرصاد الجوية وغيرهم من العلماء الذين يرغبون في الحصول على قراءات حديثة للغلاف الجوي.

أكمل القراءة

البارومتر: جهاز يستخدم لقياس الضغط الجوي، هو الضغط الناتج عن وزن الهواء داخل الغلاف الجوي للأرض، يتغير الضغط الجوي من نقطة إلى أخرى حسب الارتفاع عن مستوى سطح البحر، هنالك نوعان رئيسيان من أجهزة قياس الضغط الجوي وهما: المقياس الزئبقي، والمقياس المعدني (اللاسائلي).

تُستخدام البارومترات جنبًا إلى جنب مع مراقبة الرياح، لتوفير تنبؤات جوية قصيرة المدى دقيقة إلى حد كبير، وفي قياس سرعة الطائرة من خلال تقدير ضغط الهواء المتحرك بشكل معاكس لها، كما أنها تلعب دورًا رئيسيًا في تحسين دقة أنظمة تتبع الصواريخ والأقمار الصناعية.

مقياس الضغط الزئبقي: يتكون من أنبوب زجاجي مملوء بالزئبق، يتم تثبيت الأنبوب بالمقلوب في خزان يحتوي على الزئبق أيضًا، ويتم تثبيت مسطرة على طول الأنبوب، عندما ينخفض مستوى الزئبق يتشكل فراغ في أعلى الأنبوب، ويتم تشغيل البارومتر عن طريق موازنة وزن الزئبق في الأنبوب الزجاجي بشكل معاكس لوزن الضغط الجوي، يزداد مستوى الزئبق في الأنبوب إذا كان وزن الزئبق أقل من الضغط الجوي والعكس صحيح، يخضع مستوى الزئبق للتغيُّر باستمرار حتى يتساوى وزن الزئبق في الأنبوب مع وزن الهواء فوق الخزان، تُقاس تغيرات مستوى الزئبق باستخدام المسطرة .

مقياس الضغط اللاسائلي: يتكون من قرص معدني مرن رفيع يغطي حجرة مفرَّغة جزئيًا؛ يدفع الضغط الجوي المرتفع القرص، ويؤدي إلى انتفاخه إلى الداخل؛ أما الضغط الجوي المنخفض لا يدفع بنفس القوة، مما يسمح للقرص بالانتفاخ إلى الخارج.

الفرق الرئيسي بين البارومتر اللاسائلي والبارومتر الزئبقي؛ هو أن البارومتر اللاسائلي يقيس الضغط الجوي باستخدام تمدد المعدن، بينما يقيسه البارومتر الزئبقي عن طريق ارتفاع مستوى الزئبق داخل الأنبوب.

أكمل القراءة

مقياس الضغط الجوي هو أداة تستخدم لقياس وزن الهواء في الغلاف الجوّي، وهو أحد الأدوات الأساسيّة الموجودة في مراكز الأرصاد الجوية، ويتم استخدام نوعين رئيسيين من أجهزة الضّغط الجوي في هذه المراكز وهما:

البارومتو الزّئبقي: حيث تمّ تصميم البارومتر الزئبقي على شكل أنبوب زجاجي مملوء بالزئبق يبلغ ارتفاعه حوالي 3 أقدام مع فتح أحد طرفيه، أما الأخرى فمغلقة، يوضع هذا الأنبوب الزّجاجي مقلوبًا في حاوية تسمى الخزّان، الذي يحتوي أيضًا على الزّئبق، بحيث ينخفض مستوى الزّئبق في الأنبوب الزّجاجي مما يولّد فراغًا في الأعلى.

يعمل المقياس عن طريق موازنة وزن الزّئبق في الأنبوب الزّجاجي مع الضّغط الجوّي، بحيث يستمر مستوى الزئبق في التغيُّر حتى يتساوى وزن الزئبق في الأنبوب الزّجاجي مع وزن الهواء فوق الخزّان، وبمجرد توقّف الاثنين عن الحركة والتوازن يتمّ تسجيل الضغط عن طريق قراءة القيمة عند ارتفاع الزئبق في العمود الرأسي.

البارومتر المعدني: يوجد فيه صندوق معدني مرن صغير يتمّ ضخّ الهواء منه، ممّا يؤدّي إلى تمدّد معدنه وتقلّصه بسبب التغييرات الصغيرة في ضغط الهواء الخارجي، حيث تدفع حركات التمدّد والانكماش الأذرع الميكانيكية داخل الصّندوق إلى تحريك إبرة موجودة فيه، ونظرًا لأنّ هذه الحركات تدفع الإبرة للأعلى أو للأسفل حول قرص البارومتر فإنّ عرض الضغط وتغييراته يتم بسهولة.

أكمل القراءة

جهاز قياس الضغط الجويّ، أو ما يُعرَف بالبارومتر (Barometer)، هو جهازٌ يساعدك في معرفة الضّغط الجويّ على ارتفاعٍ معيّنٍ عن سطح البحر، بسبب ارتباط الضغط الجويّ بالارتفاع، فأنت محاطٌ بالهواء ضمن الغلاف الجويّ، ولهذا الهواء وزنٌ بسبب الجاذبيّة الأرضيّة، مشكّلًا ضغطًا على أيّ شيءٍ يُلامسه. فكلّما ارتفعت عن مستوى سطح البحر ينخفض الضغط نتيجة انخفاض كثافة الهواء، وبالمقابل يرتفع الضغط بالانخفاض بسبب ارتفاع كثافة الهواء، ونظرًا لكون الضغط الجويّ أحد مؤشرّات الطّقس؛ فقد استخدمه العلماء للمساعدة على التّنبؤ بالأحوال الجويّة، فالضّغط المنخفض هو دليلٌ على الجوّ الغائم والماطر، وعلى العكس منه فالضغط المرتفع يعدُّ مؤشّرًا على انحسار الغيوم والرياح.
الوحدة الدوليّة المستخدمة لقياس الضغط الجويّ هي البار bar أو (ضغط جوي ض.ج atm )، وتعادل وزن الهواء عند مستوى سطح البحر ودرجة الحرارة 15 درجة مئوية (أو 59 فهرنهايت). للجهاز عدة أنواع منها:
جهاز قياس الضغط الزئبقيّ: أوّل من اخترعه هو الفيزيائيّ الإيطاليّ Evangelista Torricelli عام 1643م، مُستخدمًا الماء في أنبوب وصلٍ ارتفاعه يصل إلى 10 أمتار، ولك أن تتخيّل استغراب وخوف جيرانه؛ مما استدعاه للتفكير في الزئبق الذي يزن 14 مرة من الماء، بذلك توصّل للنموذج الذي تعرفه اليوم ذو الأنبوب الزجاجيّ المغلق من الأعلى والمزوّد من الأسفل بمجمعٍ صغيرٍ من الزئبق القابل للتكيّف مع الضغط الجوي، حيث يرتفع بارتفاعه ضمن الأنبوب المُدرّج ممّا يمكّنك من قراءة الضغط الجوي.
جهاز قياس الضغط اللاسائلي أو الباروجراف: صُنع على يد الفرنسيّ لوسيان فيدي (Lucian Vidi)، وزوّده بحجرةٍ معدنيّةٍ محكمة الإغلاق قابلةٍ للتمدّد والتقلّص اعتمادًا على الضغط الجويّ، حيث تقوم أدواتٌ ميكانيكيّةٌ بقراءة الضغط الذي يظهر على شاشةٍ صغيرةٍ تشبه الساعة مزوّدة بمؤشّرٍ لقياس الضغط الجويّ ولقراءة الطقس. لاحقًا، انتشر هذا النوع بشكلٍ كبيرٍ بسبب سهولة استخدامه ونقله وانخفاض تكلفته مقارنةً بالبارومتر الزئبقيّ.
البارومتر الرقميّ: يشبه الباروجراف، ويعطي قراءةً حاليةً وسابقةً على مدى 3 أو 6 أو 9 أو 12 ساعة، ويعطي قراءاتٍ جويّةٍ أخرى مثل الرياح والرطوبة والحرارة، يمكن أرشفة هذه البيانات وتخزينها على جهاز كمبيوتر. ويعدّ حاليًا المقياس الرقميّ أداةً مهمّةً في الهواتف الذكيّة، وباستخدامك لنوعٍ من التطبيقات التي تقيس الضغط فأنت تساعد في خلق شبكةٍ واسعةٍ من البيانات الجويّة، وتساعد في رسم خرائط للعواصف وتطورها.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو جهاز قياس الضغط الجوي"؟