Presión atmosférica

Presión atmosférica
presión ambiental (es) , concepto meteorológico (es) y cantidá física

Barómetru aneroide, un preséu pa midir la presión atmosférica.

La presión atmosférica ye la fuercia por unidá d'área qu'exerz el aire sobre la superficie terrestre.

La presión atmosférica nun puntu coincide numbéricamente col pesu d'una columna estática d'aire de seición recta unitaria que s'estiende dende esi puntu hasta la llende cimera de l'atmósfera. Como la densidá del aire mengua conforme aumenta l'altor, nun puede calculase esi pesu nun siendo que síamos capaces d'espresar la variación de la densidá del aire en función de l'altitú o de la presión, polo que nun resulta fácil faer un cálculu exactu de la presión atmosférica sobre un llugar de la superficie terrestre. Amás tantu la temperatura como la presión del aire tán variando de cutio, nuna escala temporal como espacial, enzancando'l cálculu. Puede llograse una midida de la presión atmosférica nun llugar determináu pero d'ella non pueden sacase munches conclusiones; sicasí, la variación de dicha presión a lo llargo del tiempu dexa llograr una información útil que, xunida a otros datos meteorolóxicos (temperatura atmosférico, mugor y vientos), puede dar una imaxe bastante acertada del tiempu atmosféricu, en dichu llugar ya inclusive un pronósticu al curtiu plazu del mesmu.

Variaciones de la presión

La presión atmosférica nun llugar determináu esperimenta variaciones acomuñaes colos cambeos meteorolóxicos. Per otra parte, nun llugar determináu, la presión atmosférica mengua cola altitú, como se dixo. La presión atmosférica escai a razón de 1 mmHg o Torr por cada 10 m d'elevación nos niveles próximos al del mar. Na práutica utilicen unos preseos, llamaos altímetros, que son simples barómetros aneroides cubicaos n'altores; estos preseos nun son bien precisos.

La presión atmosférica tamién varia según la llatitú. La menor presión atmosférica al nivel del mar algamar nes llatitúes ecuatoriales. Ello debe a l'abombadura ecuatorial de la Tierra: la litósfera ta abuitada nel ecuador terrestre, ente que la hidrósfera ta entá más abuitada, polo que les mariñes de la zona ecuatorial atópense dellos km más alloñaes del centru de la Tierra que nes zones templaes y, especialmente, nes zones polares. Y, por cuenta de la so menor densidá, l'atmósfera ta muncho más abuitada nel ecuador terrestre que la hidrósfera, polo que la so espesura ye enforma mayor que'l que tien nes zones templar y polar. Por ello, la zona ecuatorial ye'l dominiu permanente de baxes presiones atmosfériques por razones dinámiques derivaes de la rotación terrestre. Tamién por ello, la temperatura atmosférico mengua na zona templada un grau por cada 154 m d'altitú en permediu, ente que na zona intertropical esta cifra algama unos 180 m d'altitú.

La presión atmosférica normalizada, 1 atmósfera, foi definida como la presión atmosférica media al nivel del mar, que s'adoptó como esautamente 101 325 Pa o 760 Torr. Sicasí, a partir de 1982, la IUPAC encamentó que, si tratar d'especificar les propiedaes físiques de les sustancies, la "presión normalizada" tendría de definise como esautamente 100 kPa o (≈750,062 Torr). Amás de ser un númberu redondu, esti cambéu tien una ventaya práutica porque 100 kPa equivalen a una altitú averada de 112 metros, que ta cercana al permediu de 194 m de la población mundial.

Historia

El esperimentu de Torricelli con un tubu y mercuriu.

Na antigüedá taben lloñe d'abarruntar el pesu del aire. Considerar como un cuerpu que pol so naturaleza tendía a alzase, esplicándose l'ascensión de los líquidos nes bombes pol horror vacui, «horror al vaciu», que tien la naturaleza.

Cuando unos xardineros italianos quixeron alzar agua aspirando con una bomba de héliz, apreciaron que nun podíen superar l'altor de 10,33 m (cerca de 34 pies). Consultáu Galileo, determinó esti que l'horror de la naturaleza al vaciu partir# con una fuercia equivalente al pesu de 10,33 m d'agua (lo que vien ser 1 atm de presión), y denominó a dicha altor altezza limitatíssima.

En 1643, Torricelli tomó un tubu de vidriu d'un metro de llargor y enllenar de plata vivo» (mercuriu). Calteniendo'l tubu zarráu col deu, invertir ya introdució nuna vasía con mercuriu. Al retirar el deu comprobó que'l metal baxaba hasta formar una columna que la so altor yera 13,6 vegaes menor que la que se llograba al realizar l'esperimentu con agua. Como sabía que'l mercuriu yera 13,6 vegaes más pesáu que l'agua, dedució que dambes columnes de líquidu soportaben el mesmu contrapesu, abarruntando que solo l'aire yera capaz de realizar felicidá fuercia.

Depués de la temprana muerte de Torricelli, llegaron los sos esperimentos a oyíos de Pascal, al traviés del Padre Mersenne, que los dio a conocer per mediu d'un tratáu, anguaño depositáu en París.^{[ensin referencies]} Anque aceptando primeramente la teoría del horror al vaciu, nun tardó Pascal en camudar d'idea al reparar los resultaos de los esperimentos que realizó. Emplegando un tubu curvado y usándolo de forma que l'atmósfera nun tuviera nenguna influencia sobre'l líquidu, reparó que les columnes llegaben al mesmu nivel. Sicasí, cuando dexaba l'acción de l'atmósfera n'unu de los ramales, el nivel variaba.

Barómetru de mercuriu, como l'emplegáu por Pascal pa midir la presión atmosférica.

Estes resultancies induciéron-y a encetar l'esperimentu definitivu, consistente en tresportar el barómetru a distintes altitúes y comprobar si yera realmente'l pesu del aire'l que determinaba l'ascensión del líquidu nel tubu. Al escribir a Perier, unu de los sos parientes, el 15 de payares de 1647 avera del esperimentu proyeutáu, dicía:

Si asocede que l'altor de la plata vivo ye menor a lo cimero del monte qu'embaxo, va deducise necesariamente que la gravedá y presión del aire son la única causa d'esta suspensión de la plata vivo, y non l'horror al vaciu, porque ye verdá qu'hai muncho más aire que pese al pie del monte que nel so vértiz.

El 19 de setiembre de 1648, Pelier cumplió'l deséu del so cuñáu y realizó l'esperimentu xubiendo al visu del Puy-de-Dôme. Comparando la midida realizada nel visu, asitiada a un altor de 500 toeses (cerca de 1000 m), cola de base, tomada pol padre Chastin, toparon una diferencia de tres llinies y media ente dambes. La idea del horror vacui quedó definitivamente abandonada: l'aire pesaba.

Non cabo dulda del méritu de la realización del esperimentu; sicasí, Descartes foi quien, en carta escrita en 1638, doce años antes del esperimentu de Torricelli, afirmaba yá que:

L'aire ye pesáu, puede comparar a un vastu mantu de llana qu'envolubra la Tierra hasta más allá de les nubes; el pesu d'esta llana estrúi la superficie del mercuriu na cuba, torgando que baxe la columna mercurial.

Sicasí, el conceutu de presión atmosférica nun empezar a estendese hasta la demostración, en 1654, del burgomaestre ya inventor Otto von Guericke, quien, colos sos hemisferios de Magdeburgu, cautivó al públicu y a personaxes pernomaos de la dómina.

Presión atmosférica y altor

Artículu principal: Pisos térmicos

L'altor modifica tantu la temperatura como la presión atmosfériques y los sos efeutos al modificar la densidá del aire. El fenómenu ye bien senciellu: l'aire calecer en contautu cola superficie terrestre, tantu na parte sólida como na superficie de los océanos y mares, especialmente, nesti últimu casu. Al calecer l'aire álzase porque mengua de densidá y poro, de presión y xube hasta permediase la densidá de la columna ascendente del aire cola so redolada a un nivel cimeru. Sicasí, la comprensión d'esti procesu ye muncho más complexa, una y bones les variaciones de la presión nun varien puramente col altor sinón con otros factores como son la mayor o menor mugor y cola llatitú, que modifica sustancialmente el mayor o menor espesura de l'atmósfera por razones dinámiques: esta espesura ye máximu na zona ecuatorial por cuenta de la fuercia centrífuga de la rotación terrestre en dicha zona y, poro, menor nos polos. La rellación ente densidá del aire y l'altor dio orixe al inventu del altímetru, que nun ye sinón un barómetru aneroide graduáu en metros d'altitú en llugar d'unidaes de presión atmosférica. Llueu se vio que al treslladar l'altímetru a lo llargo d'un meridianu tamién variaba la presión atmosférica, inclusive anque atopáramos siempres al nivel del mar. La conclusión lóxica yera que l'altor del nivel del mar varia según la llatitú, siendo mayor l'altor (y poro, menor la presión), a lo llargo del ecuador terrestre, que forma la circunferencia terrestre formada polos puntos más alloñaos del centru de la tierra señalando con ello lo que se conoz como l'abultamientu ecuatorial del nuesu planeta.

Estabilidá ya inestabilidá atmosférica

Confluencia del ríu Tapajós cola Amazones, amosando nos calces y llanures d'hinchente respeutives una casi absoluta falta de nubes, lo qu'indica una zona d'estabilidá atmosférica o anticiclónica pol descensu del aire pesao. Esta zona anticiclónica que coincide col cursu de los ríos deber al fenómenu de la diatermancia.

Cuando l'aire ta fríu, baxa, faciendo aumentar la presión y provocando estabilidá barométrica o anticiclónica: fórmase asina una zona d'aselos, esto ye, ensin vientos, una y bones l'aire frío y pesao que baxa amodo en sentíu circular y empieza a xirar casi imperceptiblemente en sentíu horariu nel hemisferiu norte y antihorario nel hemisferiu sur. Fórmase, entós, un anticiclón. Cuando l'aire ta caliente, xube, faciendo baxar la presión y provocando inestabilidá. Fórmase asina un ciclón o umbada.

Amás, l'aire frío y el templáu nun s'entemecen de manera inmediata, por cuenta de la diferencia de densidaes; y cuando s'atopen en superficie, l'aire frío emburria escontra riba al aire caliente provocando un descensu de la presión ya inestabilidá, por causes dinámiques. Fórmase entós un ciclón, o umbada dinámica. Esta zona de contautu ye la que se conoz como frente.

Un casu bien especial d'estabilidá ya inestabilidá meteorolóxiques presentar mientres les hores de la mañana nos grandes ríos y les sos zones d'hinchente, como puede trate na imaxe satelital de la confluencia del ríu Tapajós (al sur, identificáu pol color escuru de les sos agües, qu'indica escasez de sedimentos en suspensión y alta proporción d'acedos húmicos procedentes de la vexetación) cola Amazones, con agües de color claru pola gran cantidá de sedimentos magrizos que contién. Como puede vese, la zona anticiclónica nun tien la forma circular típica sinón que s'afai a la forma de los ríos. Y la razón d'ello, esplicada pol fenómenu de la diatermancia ye que l'agua de los ríos y del suelu al so alredor, absuerbe la radiación solar n'hores de la mañana, lo que torga'l calentamientu del aire na zona onde hai agua, bien sía nel calce o nos suelos al so alredor. Y mientres la nueche, l'agua ta más caliente que l'aire y ye entós cuando se formen les nubes que xuben, invirtiéndose la situación (con nubes na zona fluvial y ensin elles nes árees circundantes). Puede trate tamién que na zona onde s'hai desforestado la selva tampoco hai nubes, una y bones la esistencia d'agua nos suelos nun ta direutamente rellacionada cola vexetación sinón cola cantidá d'agua nel suelu'l cual, nes árees inmediates a los ríos ta permenentemente asegurada pola alimentación freático del propiu suelu.

Ver tamién

• Unidad de midida de presión y los sos factores de conversión
• Diatermancia
• Dinámica atmosférica
• Meteoroloxía
• Isollinia
• Isobara
• Manoscopio
• Aire

Bibliografía

• Ortega, Manuel R. (1989-2006). leición de Física (4 volumes). Monytex. ISBN 84-404-4290-4, ISBN 84-398-9218-7, ISBN 84-398-9219-5, ISBN 84-604-4445-7.
• Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Física 4ª. CECSA, Méxicu. ISBN 970-24-0257-3.
• Tipler, Paul A. (2000). Física pa la ciencia y la teunoloxía (2 volumes). Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84-291-4382-3.

Enllaces esternos

• Wikimedia Commons tien conteníu multimedia tocante a Presión atmosférica.

• Datos: Q81809
• Multimedia: Atmospheric pressure