PRESIUNEA ATMOSFERICA

PRESIUNEA ATMOSFERICA

Prin presiunea atmosferica se intelege forta de apasare a unei coloane de aer de inaltimea atmosferei, exercitata asupra unitatii de suprafata orizontala.

Presiunea atmosferica fost pentru prima data evidentiata de Torricelli, care a si construit barometrul cu mercur, ce se foloseste si astazi.

Presiunea exercitata de o coloana de mercur, cu inaltimea de 760mm, la nivelul marii si temperatura de 0⁰C se numeste presiunea normala.

Variatia zilnica a presiunii atmosferice prezinta doua maxime, la orele 10 si 22, si doua minime la orele 4 si 16. Amplitudinea diurna a presiunii este mai mare vara decat iarna, pe cand amplitudinea nocturna este mai mare iarna decat vara.

Cauzele aparitiei maximurilor si minimurilor este variatia zilnica a temperaturii aerului, cu o perioada de 24 h peste care se suprapune atractia solara ce produce un fenomen analog cu mareele, cu o periodicitate de 12 h, numit maree atmosferica.

Variatia anuala a presiunii atmosferice prezinta trei tipuri:

tipul continental, cu un maxim iarna si un minim vara;

tipul oceanic, cu un maxim vara si un minim iarna;

tipul intermediar sau mixt, cu doua maxime in aprilie si noiembrie si doua minime in ianuarie  si iulie.

La ecuator, presiunea este practic constanta, tot timpul anului. La poli, apare cu usoare decalari, tipul mixt. (fig.49).

Fig.49 a. Variatia zilnica a presiunii atmosferice la Bucuresti

b.Variatia anuala a presiunii aerului, tip continental si tip oceanuic DISSESCU si colab

Variatia presiunii atmosferice cu inaltimea

Presiunea atmosferica scade cu inaltimea datorita scaderii densitatii aerului; pe masura ce inaltimea creste, coloana de aer se tot scurteaza.

Descresterea presiunii aerului, la fiecare 100 de metri inaltime se numeste gradient baric vertical. Acesta este direct proportional cu temperatura, si invers proportional cu umiditatea. (fig 50).

			Fig.50 Varia]iile presiunii aerului; a. sc@derea presiunii cu ^n@l]imea; b. deducerea formulei barometrice

Din relatia dp= prin integrare (1)

se obtine relatia p=gh, unde densitatea si acceleratia gravitationala g sunt considerate constante.

h=

Folosindu-ne de relatia Clapeyron, PV=RT si V= daca m=1 vom obtine P=RT deci (2)

gh=RT si h=

Inlocuind la temperatura aerului 0⁰C=273K, la latitudinea de 45⁰

T=273K; g=g₄₅=980,10 si R=280x10⁴ vom obtine pentru h valoarea:

h=799.100 cm

Daca atmosfera ar avea densitatea constanta, inaltimea ei ar fi aproximativ 8.000m.

Din relatia (1) si relatia lui Clapeyron se obtine considerand temperatura constanta, se obtine pentru h valoarea h=

Se ajunge astfel la relatia lui Laplace, h=18.400 (log p₁-log p₂)(1+at_m)(1+0,377E) unde h reprezinta diferenta de inaltime exprimata in metri, intre doua puncte cu presiunile P₁ si P₂, este coeficientul de dilatare al gazelor, t_m este temperatura medie a coloanei de aer intre cele doua puncte considerate, E este tensiunea maxima a vaporilor de apa din atmosfera, la temperatura tm, iar g₁ si g₂ sunt acceleratiile gravitationale in punctele considerate. Aceasta formula, tine cont atat de temperatura cat si de umiditatea aerului.

O formula mult mai simpla, cu aceleasi rezultate ca formula lui Laplace, o reprezinta formula lui Babinet. Conditiile impuse de aceasta formula, sunt inaltimea de maxim 2000m si presiunea de 600mm Hg.

h=h₁-h₀=16.000 (1+tm)

Formula lui Babinet are o mare utilitate practica, rezolvand urmatoarele probleme:

calculul diferentei de inaltime intre doua statii.

calculul inaltimii la care trebuie sa ne ridicam sau sa ne coboram pentru ca presiunea atmosferica sa se modifice cu 1mm Hg sau 1 mbar.

Reducerea presiunii atmosferice la nivelul marii

Formula lui Babinet, rearanjata se scrie

h=8000

Exemplu: a) pentru prima situatie

Statia A Statia B

P=760 mm Hg p=750mm Hg

t=10⁰C  t=8⁰C

tm=9⁰C

h=8000

Daca p₀-p=1mm Hg

h=8000 unde am considerat p=p₀

Daca p₀=1020 mbar, tm=5⁰C

h=

Inaltimea pentru care presiunea variaza cu 1 mbar se numeste treapta barica. Treapta barica depinde de valoarea peresiunii atmosferice si de temperatura aerului.Treapta barica creste odata cu cresterea temperaturii aerului, cu cresterea inaltimii si scade o data cu cresterea presiunii atmosferice.

Suprafetele izobarice sunt suprafetele formate din puncte cu aceeasi presiune. Aceste suprafete, sunt paralele cu suprafetele de referinta rar si in mod practic ele nu se pot construi. In mod curent, pe o harta geografica se unesc punctele cu aceeasi valoare a presiunii atmosferice, redusa la nivelul marii. Liniile rezultate se numesc izobare. Izobarele, delimiteaza regiunile cu valori ridicate sau joase ale presiunii atmosferice. In totalitatea lor, ele ne dau imaginea asa numitului relieful baric, sau relieful presiunii atmosferice pentru aceeasi ora de observatie.

Apar astfel regiuni de mare presiune atmosferica, numite maxime barometrice sau anticicloni, alternand cu regiuni de joasa presiune, denumite depresiuni sau cicloni.

In anticicloni, aerul are o miscare circulara in sensul acelor de ceasornic, aspirand aer la inaltimi si expulzandu-l la sol. Anticiclonul este purtatorul de vreme frumoasa.

In cicloni, aerul se invarte in sens opus acelor de ceasornic, aspirand aerul la sol si expulzandu-l la inaltimi. Ciclonul este purtatorul vremii proaste.

Ciclonul si anticiclonul sunt forme barice principale.

Formele barice secundare ale anticiclonului sunt:

dorsala anticiclonica care reprezinta o zona de presiune ridicata, de forma literei U, bordata de zone de presiune joasa

saua barometrica, care reprezinta o zona de presiune ridicata, bordata de doi cicloni si doi anticicloni asezati in cruce. Izobarele formeaza doua sisteme de hiperbole conjugate.

Pentru ciclon, formele secundare sunt:

talvegul depresionar care reprezinta o zona de presiune joasa de forma literei V bordata de doua zone de presiune ridicata

culoarul depresionar, care reprezinta o zona de presiune joasa bordata de zone cu presiune inalta, putand avea o lungime de cateva mii de kilometri.

galeria depresionara, care este o zona cu forma neregulata de joasa presiune, ce serpuieste, bordata de o parte si de alta de zone de inalta presiune.

Intre campul de mare presiune si cel de joasa presiune apare o forma intermediara (marais bazometriques) reprezentata printr-o zona vasta cu presiune ce oscileaza usor in jurul valorii normale. (760 mm Hg).

Presiunea atmosferica nu influenteaza decat in mica masura plantele si animalele. Efectul presiunii se concretizeaza in aparitia vanturilor. In cazul presiunilor coborate, se intensifica procesele de evaporatie si transpiratie. Variatiile de presiune favorizeaza schimbul de aer dintre atmosfera si sol, improspatandu-l pe acesta din urma.

In ceea ce priveste animalele, trecerea de la ses la munte, daca se face lent nu are nici o influenta. Ducerea animalelor pe pasunile de munte are un efect favorabil prin cresterea numarului globulelor rosii din sange; si a continutului de hemoglobina a acestora, ca urmare a saracirii aerului cu oxigen.