Presiunea atmosferica si variatiile sale, exprimare, conversie, masurare, corectare
Atmosfera terestra se mentine in jurul Pamantului ca urmare a actiunii fortei de gravitatie. Prin greutatea sa aerul atmosferic exercita o presiune asupra tuturor corpurilor aflate in atmosfera terestra, presiune numita presiune atmosferica.
Presiunea atmosferica scade cu inaltimea ca urmare a scaderii greutatii coloanei de aer pe unitatea de suprafata.
Legea de variatie a presiunii atmosferice cu inaltimea este legea echilibrului static sau a staticii atmosferei (fig.17.2):
In fig. 17.2 este reprezentat un volum elementar de aer atmosferic de forma paralelipipedica dx,dz,dy unde sunt figurate Fg greutatea volumului elementar de aer si:
(17.10)
Fig.17.2
unde: dp este variatia de presiune; g - acceleratia gravitationala; ρ - densitatea aerului.
Greutatea unui m3 de aer uscat este de 1.293 kg pentru presiunea normala de 760 mm Hg si temperatura de 00 C si densitatea ρ= 0.0001293 g/cm3.
Functie de variatia temperaturii aerului pe verticala se definesc tipurile de atmosfera terestra astfel:
- atmosfera omogena;
- atmosfera izoterma;
- atmosfera politropa;
- atmosfera reala.
DEFINITIA 17.6 Atmosfera omogena este atmosfera in care densitatea aerului ramane constanta.
Formula hipsometrica a atmosferei omogene este:
(17.11)
unde: p0 este presiunea atmosferica la nivelul solului;T0 -temperatura la nivelul solului; p - presiunea atmosferica intr-un punct al atmosferei omogene; T - temperatura aerului intr-un punct al atmosferei omogene.
Inaltimea atmosferei omogene se calculeaza se calculeaza cu:
(17.12)
unde: H0 este inaltimea atmosferei omogene; T0= 2730K
DEFINITIA 17.7 Atmosfera izoterma este atmosfera in care temperatura aerului se mentine constanta cu inaltimea.
Formula hipsometrica a atmosferei izoterme este:
(17.13)
unde: Z este inaltimea; B - constanta barometrica, ; ; t - temperatura aerului.
DEFINITIA 17.8 Atmosfera politropa este atmosfera in care temperatura aerului scade liniar cu inaltimea.
Observatia 17.4 In atmosfera politropa gradientul vertical al temperaturii aerului ramane constant.
Formula hipsometrica a atmosferei politrope este:
(17.14)
unde: T este temperatura aerului de la un nivel superior al atmosferei; T0 - temperatura aerului de un nivel inferior Z0 al atmosferei; γ - gradientul vertical al temperaturii aerului.
Atmosfera reala este atmosfera asa cum se prezinta ea, cuprinzand straturi politrope cu diferite valori ale gradientului vertical de temperatura.
Codificarea presiunii si a variatiilor sale in timp si spatiu
Presiunea atmosferica constituie un element meteorologic important, indeosebi prin variatiile sale in timp si spatiu. Variatiile sale determina vantul, iar legaturile complexe care se pot stabili intre ea si vant se constituie in regim anemobaric (camp baric - vant).
DEFINITIA 17.9 Presiunea atmosferica se defineste ca fiind forta de apasare a unei coloane de aer cu sectiunea de un centimetru patrat, de la limita superioara a atmosferei pana la un nivel considerat, care poate fi suprafata marii.
, [dyne/cm2] (17.15)
unde: 1 dyna/cm2 se numeste barye in sistemul CGS; un bar (megabarie) reprezinta o unitate de masura a presiunii atmosferice de 1 000 000 de ori mai mare decat 1 dyna/cm2.
Presiunea atmosferica se exprima in milimetri coloana de mercur (mmHg) si in milibari:
1 mmHg= 1,3332 mb = 4/3 mb
1 mb = 0,75006 mmHg = 3/4 mmHg
unde: milibarul este un submultiplu al barului; torrul - presiunea exercitata de o coloana de mercur inalta de 1 mm pe 1 cm2, la 00 C.
De exemplu: 750 mmHg corespunde presiunii atmosferice de 1000 mb.
Observatia 16.5 Presiunea atmosferica se afla in raport invers proportional cu temperatura aerului.
(17.16)
Presiunea atmosferica se masoara cu barometru cu mercur, barograful (zilnic sau saptamanal), barometrul aneroid (metalic).
Presiunea normala la nivelul marii este de 760 mm Hg, respectiv 1013,25 mb.
Corectarea presiunii atmosferice se face aplicand urmatoarele corectii:
- corectia de temperatura (reducerea la 0C);
- corectia de latitudine (reducerea la latitudinea medie);
- corectia de nivel/reducerea la nivelul marii (H = 0 m;
t =150C).
Masurarea presiunii atmosferice se face prin citirea directa a
barometrului cu mercur, sau a barometrului aneroid (metalic). Inregistrarea presiunii atmosferice se face cu barograful, zilnic sau saptamanal.
In situatiile meteo in care se reprezinta distributia presiunii atmosferice la nivelul marii, valorilor determinate instrumental li se aplica corectia de nivel, corectia de temperatura si corectia de latitudine.
Presiunea atmosferica se codifica redusa la nivelul marii, in mb, simbol PPPP (±0,1 mb).
