Nevidljivi “krojač” vremenskih prilika: Šta je atmosferski pritisak?
Vremenske prilike tj. različiti tipovi vremena se menjaju u skladu sa promenom atmosferskog (vazdušnog) pritiska. U meteorologiji je vazdušni pritisak jedna od najbitnijih fizičkih veličina u atmosferi koja se prati. Praćenjem vazdušnog pritiska mi pratimo ponašanje vremena, a uz pomoć njega prognoziramio vreme u narednom periodu. Danas sam odlučio da ti napišem uopšteno o ovom vrlo važnom parametru koji nam daje uvid u stanje atmosfere.
Šta je zapravo pritisak?
Pritisak je značajna veličina u fizici i tehnici, kao sto je slučaj i sa radom, snagom i energijom. Iz prakse znaš da je pritisak vezan za silu, koja normalno deluje na odgovarajuću dodirnu (ili naleglu) površinu. U svakodnevnom životu i tehnici srećeš razne vrste pritiska. Tako, na primer, pritisak imamo kada telo izvesne težine deluje na neku površinu na koju naleže, bilo da se radi o čvrstom telu, tečnosti ili vazdušnom omotaču Zemlje. Tako se pritisak mirne tečnosti u sudu zove hidrostatički pritisak, a pritisak vazduha – atmosfere naziva se atmosferski pritisak (sa kojim ću te danas bliže upoznati). Postoji i unutrašnji pritisak koji se naziva napon pare ili gasa. Sve te razne vrste pritiska merimo instrumentima koji se nazivaju manometri. Jedinica za pritisak u Međunarodnom sistemu jedinica zove se paskal (Pa). Paskal je pritisak koji proizvodi sila od jednog njutna, koja je ravnomerno raspoređena i dejstvuje normalno na ravnu površinu od jednog kvadratnog metra.
A šta je atmosferski pritisak?
To je zapravo pritisak atmosfere koji vazdušna atmosfera vrši na Zemljino tlo. Ovaj pritisak, koji je vrlo značajan u meteorologiji, se javlja kao posledica same težine molekula vazduha. Naime, gornji slojevi vazduha potiskuju donje svojom težinom i to se prenosi sve do Zemljine površine, što prouzrokuje pritisak atmosfere. Razumljivo je onda da najniži, prizemni slojevi atmosfere trpe najveći pritisak.
Ko je prvi izmerio vrednost atmosferskog pritiska?
Prvi čovek koji je izmerio atmosferski pritisak bio je Toričeli. On je uzeo staklenu cev dužine od oko 90 cm koja je najpre bila napunjena živom i donji otvoreni kraj je stavio u sud sa živom tako da u cev ne uđe nimalo vazduha. U gornjem kraju cevi nije bilo vazduha niti atmosferskog pritiska, dok je atmosferski pritisak delovao samo na površinu žive u sudu. Tada se uspostavila ravnoteža između pritiska stuba žive i atmosferskog pritiska. Na taj nacin, Toričeli je atmosferski pritisak odredio merenjem stuba žive u cevi. Ta visina je nezavisna od prečnika cevi, ali on je pazio da cev ne bude isuviše uska da ne bi kapilarne pojave došle do izražaja. Visina stuba žive je tada iznosila 76 cm. Uz odgovarajuću formulu mogao je da izračuna vrednost normalnog atmosferskog pritiska. Ta vrednost iznosi 101325 N/ m2. Prevedeno u milibare, ovaj pritisak iznosi 1013,25 mb i on se naziva normalan atmosferski pritisak.
O atmosferskom pritisku uopšteno…
Za merenje atmosferskog pritiska koristimo naročito podešene manometre, koji se u ovom slučaju nazivaju barometri. Najčešće se upotrebljava živin barometer, koji se zasniva na principu Toričelijeve cevi.
Atmosferski pritisak zavisi od nadmorske visine. Normalni atmosferski pritisak od 1013,25 mb je srednji godišnji pritisak na morskom nivou. No i na određenoj nadmorskoj visini atmosferski pritisak menja se sa vremenom. Ove promene nastupaju najpre usled različite vlažnosti atmosferskog vazduha. U atmosferi ima uvek više ili manje vodene pare, koja ima manju gustinu od vazduha, zato i smeša vazduha i pare ima manju gustinu. Usled toga je i atmosferski pritisak manji pri vlažnom vremenu. Postoji i pogrešna tendencija neupućenih da je atmosferski pritisak uvek veći pri vlažnom vremenu. Ovo dolazi usled fiziološke pojave da pri povećanom procentu vodene pare u vazduhu ima manji procenat kiseonika, pa je disanje otežano. Veći zamor organa za disanje onda daje utisak većeg pritiska. Atmosferski pritisak zavisi i od temperature i nadmorske visine, a ne samo od vlažnosti vazduha. Kao što je i navedeno, atmosferski pritisak je najveći na morskom nivou a opada sa visinom. To nam objašnjava zavisnost atmosferskog pritiska od visine – pritisak eksponencijalno opada sa porastom nadmorske visine. To znači da pri malim nadmorskim visinama pritisak opada najbrže, a zatim sve sporije ukoliko se ide na veće visine. Ovakav karakter vazdušnog pritiska nam daje mogućnost za određivanje nadmorske visine. Skala barometra moze se graduistai da odmah pokazuje nadmorsku visinu. Takvi instrumenti se nazivaju altimetri, a oni se koriste u avionima za određivanje visine leta.
