ما الذي يغير الضغط الجوي

القوة التي يُمارسها ثقل الغلاف الجوي للأرض معبرًا عنه لكل وحدة مساحة في مقطع أفقي معين، وبالتالي فإنه يقدر بوزن العمود الهوائي القائم فوق سطح الأرض ويمتد إلى الحدود الخارجية للغلاف الجوي، وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على التبخر، كما تُعتبر الدورة التي تحدث لبخار الماء بين السطح والغلاف الجوي أمرًا في غاية الأهمية.

العناوين الرئيسية

تُعد دورة البخار والارتفاع لهم دور حيوي لجميع العمليات في كلاً من علم الهيدرولوجيا والأرصاد الجوية كما يلي:

يُعتبر بخار الماء من أهم عوامل غازات الاحتباس الحراري والتي تتسبب في تغير المناخ، كما أن التبخر آلية يتم تنفيذها بالعديد من العوامل.
يتم الاحتفاظ بجزء من هطول الأمطار في الهواء بمساعدة التبخر والنتح ويعود إلى الغلاف الجوي قبل الوصول إلى سطح.
يتناقص الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع، بحيث نواجه عند حوالي 8000 متر ما يُعرف بمحبة باسم “منطقة الموت” في دوائر تسلق الجبال.
يكون البقاء بدون أكسجين إضافي أمرًا مستحيلًا وهنا يبرز دور الارتفاع في تغيير الضغط الجوي.
بالقرب من سطح الأرض ينخفض الضغط مع الارتفاع بما يعادل حوالي 3,5 ملي بار لكل 30 مترًا (100 قدم) ومع ذلك من الممكن أن يكون انخفاض الضغط بشدة أكبر في الهواء البارد، لأن كثافته أكبر من الهواء الدافئ.
الضغط عند 270 ألف متر (10-6 ميجابايت) يضاهي ذلك في أفضل فراغ صنعه الإنسان على الإطلاق، على ارتفاعات تزيد عن 1500 إلى 3000 متر (5000 إلى 10000 قدم).

أهمية الضغط الجوي

الضغط الجوي هو مؤشر على الطقس كما يلي:

عندما يتحرك نظام الضغط المنخفض إلى منطقة ما فإنه عادة ًما يؤدي إلى الغيوم والرياح وهطول الأمطار.
كما تؤدي أنظمة الضغط العالي إلى طقس عادل وهادئ.
يقيس البارومتر الضغط الجوي ويراقبه المختصين دائمًاللتعرف على التقلبات الجوية المحتملة.
هذا التنبؤ يستخدم في شركات الطيران لمعرفة مدي سوء الأوضاع الجوية وهل هي مناسبة للملاحة الجوية أم لا وهكذا.

العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع

يظل خليط الغاز عند هذا الارتفاع المنخفض مستقرًا نسبيًا في نسبة الضغوط الجزئية كالتالي:

على ارتفاع 10000 متر، حيث يكون الضغط الجوي 200 ملم زئبقي ولا يزال الأكسجين يشكل 21٪ من خليط الغاز, مما يمنحه ضغطًا جزئيًا قدرة 42 ملم زئبق.
لهذا السبب، يتم تعريف “الارتفاع العالي” لأغراض المناقشة الطبية على ارتفاع حوالي 2700 متر فوق سطح البحر، حيث يبلغ الضغط الجزئي للأكسجين 60 ملم زئبق، وهو ما يكفي لإحداث ظواهر فسيولوجية مثيرة للاهتمام.
بحلول الوقت الذي نصل فيه إلى ارتفاع 800-900 كم، فإن الغازات السائدة في الخليط هي الآن الهيليوم والهيدروجين، حتى الآن لم تتم مناقشة الآثار الفسيولوجية لاستنشاق هذا النوع من خليط الغازات هنا بعد الآن.
لأن الضغط الجوي عند 100 كيلومتر هو بالفعل 0.0008 مم زئبق، وبالتالي يشبه الفراغ بين الكواكب.

أنواع الضغط الجوي

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من الضغط وهم: مطلق، مقياس الضغط، التفاضلي.

الفرق بين هؤلاء الثلاثة هو النقطة المرجعية المختارة نقطة الصفر على المقياس بالنسبة للضغط المطلق، تم اختيار الفراغ المثالي كنقطة مرجعية.
بينما بالنسبة لمقاييس الضغط، تكون النقطة المرجعية هي الضغط الجوي.
بالنسبة للضغط التفاضلي، لا توجد نقطة مرجعية ثابتة لأنه تتم مقارنة ضغوط مختلفة.
بعض الأمثلة على الضغوط الشائعة هي: ضغط الفراغ، الضغط الجوي، الهيدروليكي، الديناميكي هذا ليس له علاقة بعلاقتهم بنوع معين منه، حيث يمكن التعبير عنها جميعًا كواحد من أنواع الضغط الثلاثة السابقة.

ولا يفوتك أيضًا:- تأثير اختلاف الضغط الجوي بين السروات وتهامة

وحدات الضغط وكيفية قياسه

قياس الضغط من حيث المبدأ هو دائمًا مقارنة الضغوط بين مكانين مختلفين ويمكن قياسه، كما يلي:

بالنسبة للضغط المطلق، تتم المقارنة بين موقع عند ضغط معين وموقع آخر في فراغ مطلق.
بالمثل بالنسبة للضغط النسبي (المقياس) حيث سيتم إجراء المقارنة مع موقع عند الضغط الجوي العادي (1013 مليبار عند مستوى سطح البحر).
يقاس الضغط التفاضلي هو مقارنة الضغوط بين موقعين عشوائيين.
أجهزة قياس الضغط مصممة خصيصًا لقياس هذه الأنواع الثلاثة المختلفة من الضغط، وبالتالي يمكن تصنيفها وفقًا لذلك.
يتم التعبير عن الضغط الجوي في عدة أنظمة مختلفة من الوحدات: ملليمترات (أو بوصة) من الزئبق، رطل لكل بوصة مربعة (psi)، داينيس لكل سنتيمتر مربع، مليبار (mb)، أجواء قياسية، أو كيلوباسكال.
الضغط القياسي لمستوى سطح البحر بحكم التعريف يساوي 760 مم (29.92 بوصة) من الزئبق، 14.70 رطل لكل بوصة مربعة، 1013.25 × 103 داين لكل سم2 ، 1013.25 مليبار، جو قياسي واحد، أو 101.325 كيلو باسكال.
التباين في تلك القيم يعد بسيطًا للغاية ويمكن أن نضرب مثالًا بأن أعلى وأدنى ضغط على سطح البحر بشكل أفقي قد تم تسجيله بوجه عام هو 32.01 بوصة بدولة سيبيريا، و 25.90 بوصة (في إعصار في جنوب المحيط الهادئ).
الاختلافات الصغيرة في الضغط الموجودة بالفعل تحدد أنماط الرياح والعواصف على الأرض.

تأثير عوامل الطقس في الضغط الجوي

العوامل الثلاثة الرئيسية التي تؤثر على الضغط الجوي هي:

درجة الحرارة.
الارتفاع أو الارتفاع.
الرطوبة و تدفق بخار الماء بسبب الضغط.

تكون الطبقة السفلية من الغلاف الجوي أكثر كثافة وأثقل من الطبقة العليا، وهي أخف وزنًا واتساعًا، ومتوسط ضغط الهواء عند سطح البحر مرتفع، لكنه يستمر في الانخفاض مع زيادة الارتفاع لكل 900 قدم من الارتفاع، وينخفض الضغط بمقدار 1 بوصة، وتُعد الجاذبية الأرضية هي المسؤولة بشكل أساسي عن انخفاض ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع.

تأثير الضغط الجوي على الإنسان

يكون الضغط منخفضًا بدرجة كافية لإحداث داء الجبال ومشاكل فسيولوجية للإنسّان وتغيير الضغط له تأثير كبير على الإنسان كما يلي:

تؤثر تغيرات الضغط البارومتري على أجسامنا بعدة طرق قد يكون بعض الأشخاص أكثر حساسية لتغيرات الطقس من غيرهم مثل الأشخاص المصابين بالصداع النصفي أو التهاب المفاصل.
ينتج عن تغير الضغط الصداع وخاصةً النصفي، حيث يرتبط حوالي 30 إلى 50٪ ممن يعانون منه بأن يكون لديهم سببًا مرتبط بتقلبات الطقس.
يُعتقد أن نوبات الصداع تنجم عن تغيرات بيئية أو بيولوجية وهذا يشمل تغير الضغط الجوي.
من آثار تغير الضغط أيضًا عدم توازن ضغط الدم، حيث يتكون الجهاز الدوري من القلب الذي يقوم بعمله كمضخة ومن الشرايين والأوردة التي تنقل الدم من وإلى القلب والأنسجة.
يتم قياس ضغط الدم من خلال معدل وقوة القلب ومقاومة الأوعية الدموية ويعتبر تغيير ضغط الدم هو تأثير صحي كبير آخر.
تغير الضغط الجوي تأثير على سكر الدم، لأنه عندما ينخفض الضغط أثناء الموجات الباردة يتسبب في زيادة لزوجة أو سمك الدم وفي هذه الأحيان مرضى السكري سيواجهون المزيد من المشاكل في السيطرة على نسبة السكر في الدم خلال الموجات الباردة.
عندما يقل مستوى السكر في الدم نتيجة لتغير في البيئة، يمكن أن ينتج ما يسمى إجهاد الضغط الجوي المنخفض.
تغير الضغط الجوي له دور في آلام المفاصل، حيث أجري المختصون بمركز “تافتس-نيو إنجلاند” الطبي بولاية بوسطن مسح على مئتي مريض ممن يعانون من مرض الهشاشة ولين في العظام وخاصةً في منطقة الركبة ووجدوا صلة بين التغيرات في الضغط الجوي ودرجة الحرارة المحيطة والتغيرات في شدة آلام الركبة.
يمكن أن يتسبب الضغط الجوي في تغيير لزوجة السائل المبطن لأكياس المفاصل، وذلك يزيد من استجابات الآلام في نهايات أعصاب المفصل.

الضغط الجوي هو القوة لكل وحدة مساحة يمارسها عمود الغلاف الجوي ويمكن حسابه باستخدام مقياسه الخاص والذي يشير إلى ارتفاع العمود الزئبقي الذي يوازن بالظبط وزن عمود الغلاف الجوي فوق البارومتر، وإنه لأمر بالغ الضرورة لدراسة ما الذي يغير الضغط الجوي فنجدها العديد من العوامل المرتبطة بالطقس ومن أهمها التبخر.