Niskie ciśnienie atmosferyczne to termin używany do opisania ciśnienia panującego w powietrzu przy powierzchni Ziemi. Ogólnie przyjmuje się, że rozbieżność ciśnienia powietrza przy powierzchni Ziemi jest związana z ruchem opadającym powietrza.
Spis treści
Wysokie ciśnienie a niskie ciśnienie
Różnica między wysokim a niskim ciśnieniem atmosferycznym polega na względnej gęstości powietrza na różnych wysokościach. Niskie ciśnienie wiąże się z chmurami i aktywną pogodą, natomiast wysokie ciśnienie wiąże się z czystym niebem i ładną pogodą.
Są dwa rodzaje układów wysokiego ciśnienia: muldy i antycyklony. Koryto to wydłużony obszar o stosunkowo niskim ciśnieniu atmosferycznym. Antycyklony to duże, ciężkie niże, które tworzą się nad zimnymi lądami, takimi jak Antarktyda.
Obszary wysokiego i niskiego ciśnienia zazwyczaj poruszają się w różnych kierunkach. Na półkuli północnej wyż ma tendencję do poruszania się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a niż porusza się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Dzieje się tak z powodu efektu Coriolisa.
Gdy masz większą gęstość na dole atmosfery, masz więcej pary wodnej. Ta para wodna skrapla się w maleńkie kropelki wody lub chmury.
Różna gęstość powietrza i ciśnienie powietrza
Dobrze wiadomo, że różne masy powietrza mają różną gęstość. Wynika to głównie z różnic w temperaturze i ciśnieniu. W skrócie, zimne powietrze jest gęstsze niż ciepłe.
Gęstość mierzy się liczbą cząsteczek w danej objętości. Na przykład w masie powietrza o małej gęstości znajduje się więcej pary wodnej niż w masie powietrza o dużej gęstości.
Temperatura i wysokość również wpływają na gęstość powietrza. Kiedy jest cieplej, powietrze rozszerza się i staje się mniej gęste. Mniej gęsta masa powietrza wytwarza niskie ciśnienie atmosferyczne.
Ciśnienie atmosferyczne to siła wywierana przez ciężar powietrza na powierzchnię Ziemi. Oblicza się je za pomocą barometru.
Wysokie ciśnienie (antycyklon) – rozbieżność na powierzchni (ze zbieżnością w górze) odpowiada ruchowi tonącemu
Cykle tropikalne charakteryzują się dużymi ilościami utajonego ciepła kondensacji rozłożonego pionowo wokół centrum burzy. Są one klasyfikowane jako huragany, gdy prędkość wiatru przekracza 118 km/h. Ciśnienie w cyklonie tropikalnym należy do najniższych na powierzchni Ziemi na poziomie morza.
Typowe wiatry tropikalne wieją ze wschodu. Wiatry przypowierzchniowe są również skierowane do wewnątrz. Podczas silnego cyklonu najsilniejsza jest ściana oczna. Kiedy ściana oczna zastępuje się, siła burzy maleje.
Niżówki powierzchniowe powstają w wyniku dywergencji górnego poziomu. Dywergencja występuje wtedy, gdy powietrze porusza się w kierunku przeciwnym do środka kolumny. Z tego powodu wysokość niżów wzrasta.
Wpływ rozbieżności wiatrów na ciśnienie atmosferyczne
Rozbieżność to zjawisko, które występuje, gdy wiatry oddalają się od centrum cyklonu. Powoduje to spadek ciśnienia atmosferycznego przy powierzchni. Jednak proces ten powoduje również wzrost gęstości w górnej troposferze. Oprócz dywergencji, adwekcja zmienia wzór ciśnienia w górze.
Siła spadku ciśnienia jest główną siłą napędową wiatru. Przepycha ona powietrze z obszarów wysokiego ciśnienia do obszarów niskiego ciśnienia. W rezultacie zwiększa się prędkość wiatru.
Istnieją trzy siły, które określają kierunek i prędkość wiatru. Są to: efekt Coriolisa, grawitacja i siła gradientu ciśnienia. Wszystkie trzy odpowiadają za przepływ powietrza z jednego poziomu ciśnienia do drugiego.
Barometr aneroidalny a barometr rtęciowy
Barometr aneroidalny i barometr rtęciowy mierzą ciśnienie atmosferyczne. Istnieją jednak różnice między tymi dwoma urządzeniami.
Po pierwsze, barometry aneroidowe są mniejsze i mniej niebezpieczne niż barometry rtęciowe. Wykorzystują też bardziej precyzyjną metodę pomiaru ciśnienia atmosferycznego.
W barometrach aneroidowych ciśnienie powietrza wypycha membranę w szczelnym pudełku. Membrana kurczy się, gdy ciśnienie powietrza wzrasta, a rozszerza się, gdy ciśnienie powietrza maleje. Dzięki temu urządzenie jest łatwe w użyciu i transporcie.
Z drugiej strony, barometry rtęciowe do pomiaru ciśnienia powietrza używają szklanej rurki wypełnionej rtęcią. Jest to najczęstszy typ barometru używany przez meteorologów.
Barometry aneroidowe są jednak łatwiejsze w użyciu. Tarcza barometru jest okrągła i łatwa do odczytania. Są też dwie skale. Górna skala mierzy ciśnienie powietrza w milibarach, a dolna w calach rtęci.
Wpływ niskiego ciśnienia atmosferycznego na pogodę
Niskie ciśnienie atmosferyczne może powodować różne wzorce pogodowe. Ogólnie rzecz biorąc, ten typ klimatu przynosi chłodną, pochmurną i wilgotną pogodę. Mogą wystąpić obfite opady deszczu, grzmoty i błyskawice. Istnieją jednak inne rodzaje układów niskiego ciśnienia, takie jak huragany, tornada i śnieżyce.
Układy wysokiego ciśnienia to obszary powietrza o ciśnieniu większym niż otaczający je obszar. Mogą one przybierać różne formy, od pojedynczej rynny, która rozciąga się w troposferze, do dużej burzy, która może przynieść obfite opady.
Równikowa rynna niskiego ciśnienia to duży obszar ciśnienia atmosferycznego, który tworzy się w rejonie równika. Tworzy on strefę konwergencji międzyzwrotnikowej, w której chłodniejsze powietrze spotyka się z cieplejszym powietrzem znajdującym się powyżej.
