Presiunea atomsferica

PRESIUNEA ATMOSFERICĂ

Prin presiune atmosferică se înţelege greutatea cu care apasă o coloană de aer cu secţiunea de 1cm² şi cu înălţimea considerată de la nivelul la care se face determinarea şi până la limita superioară a atmosferei.

Toricelli este primul care a evidenţiat presiunea atmosferică.

– reprezintă presiunea cu care apasă întreaga atmosferă asupra globului.

Presiunea atmosferică variază de la o zonă la alta în funcţie de latitudinea geografică şi de temperatura aerului. Presiunea variază invers proporţional cu temperatura.

Presiunea atmosferică se exprimă în milimetri coloană de mercur (mmHg) sau în milibari (mb).

Se consideră presiune normală presiunea de 760 mmHg la nivelul mării la temperatura de 0˚C şi la latitudinea de 45˚.

Presiunea prezintă tipurile de variaţii : pe verticală, periodice şi neperiodice.

Variaţia pe verticală

Presiunea scade cu altitudinea. Scăderea nu este liniară ci exponenţială – la creşterea înălţimii în progresie aritmetică, presiunea scade în progresie geometrică.

Treapta barică – reprezintă valoarea înălţimii cu care trebuie să ne ridicăm sau să coborâm pentru ca presiunea să varieze cu 1mb.

,

unde : p = presiunea ;

α = coeficientul de dilatare al gazelor (0,04) ;

t = temperatura din momentul respectiv ;

8000 = constantă convenţională

Variaţiile periodice

Variaţiile zilnice

Se caracterizează prin două minime şi două maxime. Pentru zona ecuatorială şi tropicală, minimele se produc la ora 4⁰⁰ şi la 16⁰⁰ iar maximele la 10⁰⁰ şi la 22⁰⁰.

Amplitudinea zilnică este de 3 mb.

Maree barometrică – tipul de variaţie caracteristică zonelor tropicale. Este un element foarte important în navigaţie deoarece este un semn al apropierii unui ciclon tropical, în momentul abaterii de la ora la care trebuie să se producă variaţia.

La latitudini temperate şi polare producerea maximelor şi minimelor este dereglată de condiţiile locale şi schimbările neprevăzute de vreme (0,3 mb la latitudini polare şi 0,7 mb la latitudini temperate).

De asemenea mai influenţează şi anotimpurile : nu se mai păstrează intervalul de 12 h.

Variaţiile anuale

Se caracterizează printr-un maxim şi un minim în funcţie (şi diferit de la producere) de caracteristica suprafeţei terestre, uscat-ocean.

În zonele litorale mai poate apărea o maximă la sfârşitul toamnei atunci când apa este încă rece, şi o minimă la sfârşitul primăverii.

	vara	iarna
uscat	p. minimă	p. maximă
ocean	p. maximă	p. minimă

Valorile amplitudinii anuale cele mai mari sunt în zona subpolară (20 mb).

Variaţia presiunii la suprafaţa pământului se materializează pe hartă cu ajutorul izobarelor. Aceste izobare se trasează prin interpolare din 4 în 4 mb, din 5 în 5 mb sau din 10 în 10 mb.

Izobarele sunt linii curbe închise care închid în interior un centru de maximă presiune sau de minimă presiune.

Centrii de maximă presiune se numesc anticicloni (M, B, H) marcându-se pe hartă cu albastru, iar centrii de minimă presiune se numesc depresiuni (D, H, L), ( ciclon – este o denumire improprie).

Trasarea şi marcarea centrilor barici pe o hartă meteorologică reprezintă relieful baric al respectivei suprafeţe.

Anticiclonii

Anticiclonii reprezintă o zonă de presiune înaltă în care valorile izobarelor cresc de la periferie spre centru iar gradientul baric orizontal este orientat de la centru spre periferie.

Prin gradient baric orizontal (γ_b) se înţelege diferenţa de presiune dintre două puncte, fiind orientat întotdeauna perpendicular pe izobare de la presiunea mare la presiunea mică.

γ_b

M

1040

1035 M

1030

Mişcarea aerului în anticiclon este descendentă pe verticală, divergentă pe orizontală, în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică.

Presiunea în anticiclon variază între 1015 şi 1050 mb.

Semnul (–) ne arată sensul scăderii.

ρ – densitatea aerului

Δp – diferenţa de presiune dintre două puncte

Δn – distanţa dintre cele două puncte

Anticiclonii ocupă suprafeţe de mii de km², se deplasează cu viteză mică (max. 30 km/h), adică durata lor de acţiune este foarte mare (poate dura până la 4 luni).

Vremea în anticiclon este o vreme frumoasă, mai răcoroasă vara şi rece iarna, fără precipitaţii, singurul fenomen întâlnit fiind ceaţa. Mişcarea descendentă a aerului provoacă această vreme frumoasă.

Cel mai puternic anticiclon este anticiclonul siberian – 1050 mb în interior.

La periferia anticiclonului, în partea anterioară sau posterioară, sub efectul aerului mai cald din jur, pot să se formeze nori şi să cadă precipitaţii.

Depresiunile

Depresiunile sunt zone de minimă presiune, valorile fiind cuprinse între 960÷1013 mb.

Valorile izobarelor scad de la periferie spre centru, iar gradientul baric orizontal este orientat de la periferie spre centru.

Mişcarea aerului pe verticală este ascendentă, pe orizontală este convergentă în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică.

Izobarele sunt mai dese în cazul depresiunilor, ceea ce duce la apariţia vânturilor mai puternice.

Depresiunile ocupă suprafeţe de aproximativ 1000 km², se pot deplasa cu viteze de până la 120 km/h, şi au o durată de acţiune redusă – 3÷7 zile.

Condiţiile de vreme sunt determinate de mişcarea ascendentă a aerului cald şi umed; se formează nori şi cad precipitaţii. În partea anterioară a unei depresiuni sunt precipitaţii obişnuite, corespunzătoare frontului cald. În partea posterioară a depresiunii cad averse corespunzătoare frontului rece.

Partea centrală a depresiunii este zona sectorului cald în care cerul poate fi senin, sau la latitudini mai mici pot apare nori ce dau burniţă.

Depresiunile se împart în două grupe după locul de formare :

Ø extratropicale – de la latitudinea de 40˚ în sus până la 60˚÷70˚ ;

Ø tropicale – între latitudinile de 5˚÷30˚.

Depresiunile extratropicale pot fi frontale şi nefrontale.

Depresiunile frontale prezintă fronturi atmosferice anterioare şi posterioare.

Depresiunile nefrontale se formează prin încălzirea bruscă a unei zone faţă de zonele din jur (de exemplu iarna pe Marea Neagră).

Răspândirea presiunilor la suprafaţa Pământului

Pe latitudini valorile presiunilor diferă de la Ecuator la Poli. De-a lungul Ecuatorului se formează un brâu de depresiuni (zona calmelor ecuatoriale – circulaţia aerului se desfăşoară numai pe verticală). De-a lungul latitudinii de 35˚ se formează un brâu de anticicloni. La latitudinea de 50˚÷60˚ din nou un brâu de depresiuni iar la Poli un brâu de anticicloni.

Cea mai ridicată valoare de presiune înregistrată pe glob este egală cu 1083,8 mb, valoare înregistrată la Agata – la 15 km distanţă de Oimeakon.

Cea mai scăzută valoare de presiune înregistrată este egală cu 912 mb, valoare înregistrată la Murato (Japonia) în timpul unui taifun.

Principalii centri barici care se formează la suprafaţa Pământului în emisfera nordică îşi schimbă poziţia de la un anotimp la altul datorită raportului aproape egal dintre suprafaţa ocupată de uscat şi cea ocupată de ocean.

În emisfera sudică centrii barici îşi păstrează aceeaşi poziţie în tot timpul anului.

Emisfera nordică

Ø vara

- anticiclonul azorelor (1025 mb) – are influenţe până în S-E Europei şi S-E Statelor Unite. La pătrunderea pe continent determină averse de ploaie cu descărcări electrice. În interiorul continentului determină o vreme foarte caldă şi secetoasă ;

- anticiclonul hawaian (1022 mb) – este perechea primului. Produce ploi pe coastele de vest ale Statelor Unite, Canada ;

- pe continent un brâu de depresiuni (900÷995 mb) – din nordul Africii până în Pakistan. Determină o vreme caldă pentru sudul Europei şi un aer foarte încărcat cu pulberi. În Asia prezenţa acestor depresiuni se caracterizează prin ploile musonice.

Ø iarna

- anticiclonul siberian (1050 mb) – pe uscat. Produce o vreme frumoasă şi foarte rece; acţionează iarna;

- anticiclonul canadian (1025 mb) – determină o vreme frumoasă şi răcoroasă;

- depresiunea islandeză (985÷995 mb) – în Atlantic; determină o vreme foarte închisă şi ploioasă;

- depresiunea aleutinelor (1000 mb) – în Pacific; are influenţe pe coastele de vest ale Americii de Nord; plouă şi iarna şi vara.

Emisfera sudică

- depresiunea sud-africană (1000÷1005 mb);

- depresiunea nord-australiană (1000÷1005 mb);

- anticiclonul sud-atlantic – Insula Sf.Elena;

- anticiclonul indian – Insula Sf.Mauriciu;

- anticiclonul pacific – Insula Paştelui.

Toţi trei anticicloni au valori ale presiunii de 1020 mb şi îşi păstrează zona lor de acţiune în tot timpul anului.