¿Qué es la presión atmosférica?
Que es la presion atmosferica: El aire que te rodea tiene masa y presiona contra todo lo que entra en contacto. La presión atmosférica, o presión del aire, se usa para describir esta presión. La atmósfera estándar (símbolo: atm) es una unidad de presión definida como 101 325 Pa (1013,25 hPa; 1013,25 mbar), que es comparable a 760 milímetros de mercurio, 29,9212 pulgadas de mercurio, o 14,696 psi.
Introducción
La presión barométrica, comúnmente conocida como presión atmosférica, es la presión en la atmósfera de la Tierra, medida por un barómetro. La presión del aire ejercida sobre una superficie a medida que la gravedad la atrae hacia la Tierra se conoce como «fuerza gravitatoria superficial».
Un barómetro es una herramienta típica para determinar la presión atmosférica. A medida que fluctúa el peso de la atmósfera, una columna de mercurio sube o baja en un tubo de vidrio. Los meteorólogos usan la altura del ascenso del mercurio para describir la presión en la atmósfera.
La presión atmosférica al nivel del mar a una temperatura de 15 grados Celsius (atm) es una unidad de medida (59 grados Fahrenheit). Una atmósfera son 760 milímetros (29,92 pulgadas) de mercurio, o 1013 milibares (29,92 pulgadas).
En la atmósfera, la presión disminuye con la altura. Denali, Alaska, tiene la mitad de la presión atmosférica de Honolulu, Hawái. A nivel del mar, Honolulu es una gran metrópolis. Denali, el punto más alto de América del Norte, también se conoce como Monte McKinley. Una caída en la presión del aire significa una disminución en el suministro de oxígeno. Los seres humanos pueden enfermarse y tal vez morir en elevaciones extremadamente altas debido a la falta de oxígeno y presión atmosférica.
El oxígeno embotellado es utilizado por los alpinistas que suben a picos muy altos. Existe el riesgo de enfermedad por descompresión si descienden demasiado rápido de una altitud más alta a una más baja. Un ascenso demasiado rápido a la superficie puede causar la enfermedad por descompresión, a menudo conocida como «las curvas».
Para mantener a los pasajeros cómodos, los aviones utilizan un sistema de presión artificial en la cabina. La presión en la atmósfera es un buen predictor del clima. Es común que la nubosidad, el viento y la precipitación acompañen el paso de los sistemas de baja presión. En la mayoría de los casos, el clima tranquilo y agradable es el resultado de los sistemas de alta presión.
El aire tiene peso
El mal de altura (hipoxia) es una posibilidad real para cualquier persona que intente escalar una montaña alta, como Mauna Kea, de 13,796 pies de altura, en Hawái, en la Isla Grande.
A una altura de 9,200 pies (2,804 metros), el Centro de Información aconseja a los turistas que se aclimaten a la gran altitud de la montaña antes de continuar hacia la cima. Porque, «Por supuesto», podría responder, «Es solo que la cantidad de oxígeno accesible a una altitud tan alta es significativamente menor en comparación con la que está presente al nivel del mar».
Sin embargo, se equivocaría si hiciera esa afirmación. El oxígeno, que es esencial para la vida en la Tierra, constituye el 21% de la atmósfera del planeta (el 78% está compuesto por nitrógeno y el 1% restante por otros gases). Además, el porcentaje de ese 21% es casi el mismo ya sea que esté al nivel del mar o en lo alto de las montañas. La densidad y la presión son más importantes que la cantidad de oxígeno en la atmósfera.
Usar el concepto de “océano de aire” es una excelente analogía porque todos nadamos por el aire. Entonces imagine esto: se vierte agua en un balde grande de plástico transparente. Una vez que hayas hecho un agujero en la tapa del balde con un picahielos, estarás listo para comenzar. Lentamente, el agua se filtrará por el agujero.
Usa el pico para hacer un segundo agujero hacia el fondo del balde. ¿Que esta pasando? El agua saldrá en un chorro rápido en cuestión de segundos. La diferencia de presión es la razón. El agua es “exprimida” por el orificio inferior del balde debido a la mayor presión ejercida por el peso del agua en el fondo que en la parte superior.
La presión sobre nuestras cabezas es una fuerza similar que empuja el aire y extrae el oxígeno de nuestros pulmones hacia nuestro torrente sanguíneo. Debido a que se empuja menos aire hacia los pulmones a medida que disminuye la presión atmosférica (como al escalar una montaña alta), llega menos oxígeno al torrente sanguíneo, lo que produce hipoxia. Esto no se debe a que haya menos oxígeno accesible, sino a que la presión atmosférica disminuye.
Altas y bajas
Entonces, ¿cómo afecta la presión en la atmósfera al clima diariamente? Los sistemas de alta y baja presión se mencionan con frecuencia en las predicciones meteorológicas y probablemente los haya visto en la televisión. ¿Que está pasando aqui?
En pocas palabras, la temperatura del sol cambia a lo largo del día, en todo el planeta. El ecuador tiene un aire significativamente más cálido que los polos debido a las diferencias en el calentamiento solar. Como resultado, el aire más cálido y liviano asciende y se propaga hacia los polos, mientras que el aire más frío y denso desciende hacia el ecuador.
Debido a que nuestro mundo gira, este simple patrón de viento se tuerce hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, lo que hace que el aire fluya en la dirección opuesta. Ahora conocida como la fuerza de Coriolis, esta acción produce enormes espirales de viento conocidas como sistemas de alta y baja presión.
Las zonas de baja presión en el hemisferio norte hacen que el aire gire en espiral en sentido antihorario y hacia adentro, como los huracanes, que son mecanismos de Coriolis. Por otro lado, los sistemas de alta presión tienen aire que gira en espiral en el sentido de las agujas del reloj y hacia afuera desde el centro. En el hemisferio sur, el aire gira en espiral en dirección opuesta al hemisferio norte.
Entonces, ¿qué es lo que nos atrae tanto de la alta presión y el clima impredecible?
Un «domo de densidad» es un sistema de alta presión, mientras que los «valles atmosféricos» son sistemas de baja presión que son menos densos. Cuando la temperatura de las gotas de aire, el vapor de agua se condensa y se condensa en nubes y lluvia.
A medida que aumenta la presión del aire, la temperatura aumenta y el aire tiende a hundirse (lo que se conoce como «hundimiento») en las regiones inferiores de la atmósfera, donde es más cálido y puede almacenar más vapor de agua. La evaporación sería el resultado más probable si alguna gota contribuyera al desarrollo de las nubes. Hay una mejora notable en la calidad del aire.
Si bajamos la presión del aire, por otro lado, el aire subirá a altitudes más altas, donde estará más fresco. Se forman nubes (compuestas por miles de millones de pequeñas gotas de agua o, en altitudes extremadamente altas, cristales de hielo) y la precipitación cae a medida que se reduce la capacidad de contener el vapor de agua. Para predecir áreas de alta y baja presión, obviamente necesitaríamos usar algún tipo de instrumento para medir la presión del aire.
Regiones de la atmósfera
Numerosos lugares del planeta tienen una presión de aire extraordinariamente constante. En lugares como los trópicos y los polos, esto puede generar patrones climáticos bastante predecibles.
Canal ecuatorial de baja presión: Esta zona de aire cálido, liviano, ascendente y convergente está ubicada en la región ecuatorial de la Tierra (0 a 10 grados norte y sur). El aire convergente está cargado de humedad y energía adicional, lo que hace que se formen nubes y fuertes lluvias en un área amplia a medida que se eleva. Esta zona de baja presión también crea la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) y los vientos alisios.
Celdas subtropicales de alta presión: El aire cálido y seco de los trópicos desciende para formar celdas subtropicales de alta presión, que se encuentran a 30 grados de latitud norte y sur. El aire caliente tiende a ser más seco que el aire frío debido a su mayor capacidad para almacenar vapor de agua. La mayor parte de la humedad extra puede ser eliminada por las intensas lluvias que ocurren a lo largo del ecuador conocidas como vientos del oeste; son los vientos más comunes en las alturas subtropicales.
Baja presión subpolar células: Las celdas de baja presión en la zona de 60 grados de latitud norte/sur se conocen como celdas subpolares de baja presión. Las masas de aire frío de latitudes más altas se encuentran con las masas de aire cálido de los márgenes más bajos para crear la baja subpolar.
El frente polar, que surge cuando estos dos frentes se encuentran en el hemisferio norte, es lo que provoca las tormentas ciclónicas de baja presión que traen lluvia al noroeste del Pacífico y la mayor parte de Europa. Se forman tormentas extremas a lo largo de estos frentes en la Antártida, lo que provoca fuertes vientos y nevadas.
Células polares de alta presión: Los vientos polares del este se forman cuando los vientos de un anticiclón descienden y se dividen para alejarse de los polos. Sin embargo, son débiles debido a la falta de energía en los polos que pueden ayudar a fortalecer los sistemas. El alto antártico es más poderoso debido a su capacidad de formarse sobre la tierra fría en lugar del mar cálido.
Resumen
La presión en la atmósfera de la Tierra se conoce como presión atmosférica. Con la altura, la presión en la atmósfera disminuye. El oxígeno embotellado es utilizado por los alpinistas que suben a picos muy altos.
¿Qué causa los cambios en la presión atmosférica?
Las diferencias de temperatura sobre la Tierra generan cambios de presión, y la temperatura de la masa de aire está determinada por su ubicación. Las temperaturas tienden a ser más bajas en las masas de aire sobre los océanos.
Los sistemas de viento y presión se forman debido a los cambios de temperatura en el aire. Estos sistemas de presión fluctúan a medida que viajan sobre montañas, océanos y otros lugares debido al movimiento del viento.
Como descubrió Blaise Pascal (1623–1662), un físico y filósofo francés del siglo XVII, cuanto menor es la altitud, menor es la presión del aire. Las previsiones meteorológicas de hoy se basan en estos descubrimientos.
A medida que los sistemas de alta o baja presión se mueven cerca de ciertas regiones, los meteorólogos a menudo usan la terminología para describir las condiciones climáticas proyectadas. Durante el ascenso en sistemas de baja presión, el aire ascendente se enfría y con frecuencia se condensa, dando lugar a tormentas. Los sistemas de alta presión producen un clima seco y agradable porque el aire desciende hacia la Tierra y se calienta a medida que asciende.
Cómo los cambios de presión afectan el clima
En general, un barómetro de mercurio puede indicarle cielos despejados o tormentosos en un futuro cercano o si habrá pocos cambios.
Las lecturas barométricas se pueden interpretar de varias maneras:
Las lecturas del barómetro aumentan cuando hace buen tiempo debido al aumento de la humedad.
Un barómetro ascendente generalmente indica que el clima está mejorando.
Los barómetros que están cayendo generalmente indican un empeoramiento de las condiciones.
En general, una caída repentina de la presión del aire precede a la llegada de una tormenta.
Cuando la presión atmosférica es estable, existe una buena posibilidad de que el clima se mantenga igual.
¿Qué es un barómetro?
Un barómetro mide la presión del aire y se usa comúnmente en el pronóstico del tiempo y la determinación de la altura. Es la fuerza ejercida por el peso de la atmósfera por unidad de área lo que se conoce como presión atmosférica. Se puede usar un instrumento llamado barómetro para medir ese peso. El científico y matemático Evangelista Torricelli de Italia demostró en 1643 que podía pesar la atmósfera contra una columna de mercurio. Usó un manómetro y una báscula para obtener una lectura precisa.
El barómetro creado por Torricelli fue el primero de su tipo. El mercurio se vierte en un plato abierto a través de un tubo de vidrio. El mercurio en el tubo está siendo empujado hacia arriba por la presión atmosférica. En promedio, la columna de mercurio se elevará a una altura de 29,92 pulgadas o 760 milímetros al nivel del mar.
En lugar de mercurio, ¿por qué no usar agua? La razón es que la columna de agua tendría 34 pies de altura al nivel del mar. A diferencia del agua, el mercurio es 14 veces más denso y la sustancia más pesada que puede mantenerse líquida a temperatura ambiente durante períodos prolongados.
¿Cómo se mide la presión atmosférica con un barómetro?
Leer un barómetro es simple cuando comprendes lo que significan los diferentes niveles de presión atmosférica. Interprete los datos de su barómetro de las siguientes maneras para comprender mejor cómo cambia la presión del aire (preste atención a las unidades).
Alta presión
La presión barométrica por encima de 30,20 inHg se considera alta y está relacionada con cielos brillantes y condiciones climáticas pacíficas.
Cualquier presión superior a 102268,9 Pa (o 1022,689 MB) debe tratarse como una emergencia.
Fairweather persistirá si la presión aumenta o se mantiene estable.
Una caída gradual de la presión indica buen tiempo.
La presión decreciente rápidamente sugiere un clima nublado y más cálido.
Para decirlo de otra manera:
La presión normal se define como una medida del barómetro entre 29,80 y 30,20 inHg, vinculada a un clima tranquilo.
Se espera que las condiciones actuales se mantengan si la presión está entre 100914,4 y 102268,9 Pa (1022,689–1009,144 MB):
Baja presión
Las lecturas de presión por debajo de 29,80 inHg se consideran bajas y están relacionadas con el aire cálido y las tormentas.
Si la lectura es inferior a 29,80 inHg (100914,4 Pa o 1009,144 MB), se aplica lo siguiente:
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Presión superficial
La presión superficial es la cantidad de presión ejercida por la atmósfera en un lugar determinado de la superficie terrestre (terreno y océanos). Su valor es directamente proporcional a la cantidad de aire presente en ese lugar.
Los métodos de pronóstico del tiempo, como los modelos de circulación general (GCM), generalmente anticipan el logaritmo no dimensional de la presión superficial debido a restricciones numéricas.
Según la Hora estándar internacional (IST), la presión superficial promedio en la Tierra es de 985 hPa, según la Hora estándar internacional (IST). A diferencia de la presión media al nivel del mar, que implica la extrapolación de la presión al nivel del mar desde puntos por encima o por debajo del nivel del mar, la presión media al nivel del mar no incluye la extrapolación. Se necesitan 1013,25 horas para igualar una atmósfera (atm), o 29,92 pulgadas de mercurio, para lograr la presión promedio al nivel medio del mar (MSL) en la Atmósfera Estándar Internacional (ISA).
La relación entre la presión (p), la masa (m) y la aceleración de la gravedad (g) están dadas por la ecuación P = F/A = (m*g)/A, donde A es el área superficial. Debido a esto, la presión atmosférica es proporcional al peso por unidad de área de la masa atmosférica por encima de un punto determinado de la atmósfera.
Variación de altitud
Debido a que la presión sobre la Tierra cambia con la altitud de la superficie, la presión del aire sobre las montañas suele ser menor que la presión del aire sobre el nivel del mar. La presión fluctúa gradualmente desde la superficie de la Tierra hasta la parte superior de la mesosfera a medida que avanza la rotación de la Tierra. Aunque la presión varía según el clima, la NASA ha calculado las condiciones típicas para todos los lugares del mundo durante todo el año.
A medida que aumenta la altitud, la presión de la atmósfera circundante disminuye. Uno puede calcular la presión del aire a una altitud particular usando una fórmula matemática. La temperatura y la humedad también tienen un impacto en la presión del aire. La presión es proporcional a la temperatura e inversamente proporcional a la humedad. Y para calcular una cifra exacta, es esencial conocer estas dos variables.
La siguiente ecuación (la fórmula barométrica) describe la relación entre la presión atmosférica p y la altura h en elevaciones mayores dentro de la troposfera:
Los valores en estas ecuaciones son:
pag 0 | Presión atmosférica estándar a nivel del mar | 101325 Pensilvania |
L | Tasa de caída de temperatura, = g/cp para aire seco | ~ 0.00976K/m |
C pags | Calor específico a presión constante | 1004,68506 J/(kg·K) |
T 0 | Temperatura estándar a nivel del mar | 288.16K |
gramo | Aceleración gravitacional de la superficie terrestre | 9,80665 m/s2 |
METRO | Masa molar de aire seco | 0,02896968 kg/mol |
R 0 | constante universal de gas | 8,314462618 J/(mol·K) |
h | Altura sobre la superficie de la Tierra | metro |
En breve
Los sistemas de viento y presión se forman debido a los cambios de temperatura en el aire. Uno puede calcular la presión del aire a una altitud particular usando una fórmula matemática. La temperatura y la humedad también tienen un impacto en la presión del aire.
Preguntas frecuentes
Aquí hay algunas preguntas frecuentes sobre la presión atmosférica:
Q1. ¿Qué es la presión atmosférica en palabras simples?
La presión ejercida contra una superficie por el peso de la atmósfera terrestre, compuesta por una capa de aire, se denomina presión atmosférica. El aire no circula uniformemente alrededor del mundo en todo momento. Dado que la capa de aire cambia constantemente, es más gruesa en algunas regiones que en otras en diferentes momentos.
Q2. ¿Qué es la presión atmosférica baja y cómo te afecta?
En términos generales, la presión en el centro de un sistema de baja presión es menor que la presión en las áreas circundantes. Los vientos se mueven en la dirección del sistema de baja presión y el aire se eleva en la atmósfera donde los dos sistemas chocan. A medida que el aire asciende, el vapor de agua que contiene se condensa, lo que da como resultado nubes y, en algunos casos, lluvia.
Q3. ¿Cuál es la definición de alta presión de aire?
Un área de alta presión, también conocida como alta o anticiclón, es un lugar en la superficie del globo donde la presión atmosférica es mayor que la presión en el entorno circundante. Muchas de las características de los Altos pueden explicarse en términos de la dinámica media de mesoescala y relativamente duradera de la circulación atmosférica de un planeta.
Q4. ¿Cuál es la presión atmosférica normal en la atm?
Una pulgada cuadrada de aire que se eleva desde la atmósfera de la Tierra hacia el espacio pesa 14,7 libras a una presión atmosférica estándar de 14,7 libras por pulgada cuadrada (psi). Se define como la presión de una atmósfera. Hay 760 torr es un amperio.
P5. En kPa, ¿cuál es la presión barométrica habitual?
En general, se acepta que la presión barométrica nominal en la Tierra es de 101,325 kPa absolutos (1013,25 mbar absolutos o 14,696 psi absolutos), lo que significa que hay aproximadamente 1,03 kilogramos de fuerza por centímetro cuadrado (14,7 libras de fuerza por pulgada cuadrada) en la superficie de la Tierra. por el peso del aire.
P6. ¿Cuáles son los peligros de la baja presión atmosférica?
El clima activo es el resultado de la baja presión atmosférica. Al ser menos denso que el aire circundante, se eleva y provoca el caos. Las nubes y la lluvia, por ejemplo, se forman cuando el vapor de agua en la atmósfera se condensa como resultado del aire ascendente. Los sistemas de baja presión provocan el viento, la lluvia y otras formas de precipitación.
P7. ¿1016 hPa es alta presión?
Los promedios mensuales van desde un mínimo de 1011 hPa en diciembre y enero hasta un máximo de aproximadamente 1016 hPa a mediados del verano, siendo el primero el más común. Los anticiclones a menudo están relacionados con altos niveles de presión de aire.
P8. ¿Qué significa una presión de 1000 MB?
Los mapas del tiempo muestran líneas que unen puntos donde la presión es de 996 y 1000 milibares, respectivamente, y líneas que conectan puntos donde es de 996 milibares y 1000 milibares, respectivamente. La presión más baja se puede encontrar por encima de la isobara de 1000 MB, mientras que la presión más alta se puede encontrar por debajo.
P9. ¿Puede la alta presión de aire causar dolor de cabeza?
Es más probable que los dolores de cabeza ocurran durante períodos de cambios en el clima, particularmente cambios en la presión. Los dolores de cabeza a gran altura pueden ser causados por variaciones en la presión barométrica, como cuando se vuela.
P10. ¿Qué es la presión del buen tiempo?
El valor habitual del barómetro es de 30 pulgadas (Hg). La baja presión de un huracán puede caer hasta 27,30 pulgadas, mientras que un sistema fuerte de alta presión puede alcanzar las 30,70 pulgadas (el huracán Andrew tenía una presión superficial medida de 27,23 justo antes de tocar tierra en el condado de Miami Dade).
Conclusión
El peso de la atmósfera ejerce una presión conocida como presión atmosférica, que al nivel del mar tiene un valor medio de 101.325 pascales (aproximadamente 14,6959 libras por pulgada cuadrada).
En la atmósfera, la presión disminuye con la altura. Los seres humanos pueden enfermarse y tal vez morir en elevaciones extremadamente altas. El oxígeno embotellado es utilizado por los alpinistas que suben a picos muy altos. El oxígeno es esencial para la vida en la Tierra y constituye el 21% de la atmósfera del planeta. La densidad y la presión son más importantes que la cantidad de oxígeno en la atmósfera.
Un barómetro es un dispositivo que mide la presión del aire y se usa comúnmente en el pronóstico del tiempo. Los sistemas de alta presión producen un clima seco y agradable porque el aire desciende hacia la Tierra y se calienta a medida que asciende. La presión fluctúa gradualmente desde la superficie de la Tierra hasta la parte superior de la mesosfera.
Presión absolutaLo que se considera alto para la presión barométrica