كـــيف يقاس الضغط الجوي ؟ The history of the barometer

Click to Run

موضوع: مقياس الضغط الجوي " البارومتر
إن ما نطلق عليه الضغط الجوي Atmospheric Pressure ما هو في الحقيقة إلا وزن طبقة الهواء التي تحبط بالعالم ، تخيل أنبوبة Tube مساحة مقطعها بوصة مربعة ، يمتد طولها إلى أعلى الغلاف الجوي ، وتقف عمودية Vertically على سطح الأرض ، إن الهواء في مثل هذه الأنبوبة يزن حوالي 14.5 رطلا Pounds ، ويكون وزن الهواء أو ضغطه إلى أسفل على سطح الأرض عند قاع الأنبوبة إذن 14.5 رطلا للبوصة المربعة Per Square Inch ، وهذا هو تقدير الضغط الجوي . ومن الواضح أنه لا يمكن وزن الجو بهذه الطريقة ، ولكن حوالي عام 1640 ؛ اقترح تورشيللي Torricelli طريقة أفضل لقياس الضغط الجوي ، تكون بارومتره البسيط من أنبوبة أغلقها عند طرفها الأعلى وملأها بالزئبق ، ثم أمسكها في وضع رأسي غامرا طرفها المفتوح في حوض به زئبق Mercury ، ولقد هبط سطح الزئبق في الأنبوبة قليلا ، ولكن الضغط الجوي الذي يضغط إلى أسفل على سطح الزئبق في الحوض ، كان كافيا للاحتفاظ بعمود الزئبق في الأنبوبة عند ارتفاع يبلغ حوالي 75 سم . وإذا ظل الضغط الجوي ثابتا ؛ فإن مستوى الزئبق في مثل هذا البارومتر Barometer يظل كما هو ، ولكن الضغط الجوي يختلف من مكان لآخر ، ومن وقت لآخر ، وتبعا لارتفاع المكان عن سطح البحر Sea Level . وهناك عوامل Factors عديدة مسئولة عن التغيرات في الضغط الجوي ، ولا سيما درجة الحرارة Temperature ؛ وكمية بخار الماء " الرطوبة " Humidity في الهواء ، وترتبط التغيرات في الضغط الجوي ارتباطا وثيقا بنوع الجو السائد . ويتم التعرف Identification على المساحات ذات الضغط العالي والمنخفض ، وهذا على أساس التنبؤ الشامل بالظواهر الجوية Synoptic Meteorology والتنبؤ بحالة الجو ، بمقارنة الضغط المقيس في وقت واحد في عدد كبير من الأماكن ، وتُرسم بعد ذلك على خريطة ، خطوط تصل كل الأماكن ذات الضغط المتماثل ، وتُسـمَّى هذه الخطوط خطوط الضغط المتساوي Isobars ، وبمكن رؤيتها على أي خريطة جوية . وتتم قياسات الضغط الجوي الخاصة بعلم التنبؤ بالظواهر الجوية Meteorology عادة بوساطة بارومتر زئبقي مثل الفورتن Fortin ، والذي يستند في عمله على نفس القاعدة التي يستند إليها البارومتر البدائي الذي اخترعه تورشيللي . ونظرا لأن كل قياسات الضغط الجوي تتأثر بارتفاع البارومتر عن سطح البحر ، فإنه يتعين تحويل كل قراءة إلى الضغط المكافئ لو أن البارومتر كان عند سطح البحر ، وللضغط الحقيقي الذي تم قياسه عند مكان معين أهمية قليلة بالنسبة لعلم التنبؤ بالظواهر الجوية Meteorological work ، ولكن مقارنة قراءتين للضغط هو الذي يمكن من رسم الخرائط الجوية والتنبؤ Forecast بحالة الجو