Lucht heeft gewicht. Het gewicht van lucht dat op de atmosfeer en op het aardoppervlak drukt, is luchtdruk. Luchtdruk is ook bekend als barometrische druk, die wordt gemeten door barometers. Luchtdruk is lager op grote hoogten, waar er minder lucht naar beneden duwt. Luchtdruk is het hoogst op zeeniveau. Luchtdruk in de atmosfeer van de aarde verandert vaak maar valt altijd binnen een bepaald bereik.

Geschiedenis

In 1645 deed Evangelista Torricelli ontdekkingen die hem hielpen het basisidee van de barometer te conceptualiseren. Toen hij een glazen buis plaatste die aan een uiteinde ondersteboven in een vat met vloeistof was gesloten, dwong de luchtdruk de vloeistof de buis in. Hij ontdekte dat de hoogte van de vloeistofkolom steeg en daalde met veranderingen in luchtdruk. Kwik werd de voorkeursvloeistof omdat het zware gewicht ervan de kortst mogelijke lengte van de glazen buis mogelijk maakte. Mercury-barometers bieden nog steeds de meest nauwkeurige metingen van luchtdruk.

Luchtdruk meten

De internationale eenheid voor meteorologische luchtdruk is hectopascal (hP), wat overeenkomt met millibar (mb). Sommige barometers meten de luchtdruk in inches of centimeters, afhankelijk van de hoogte van de kwikkolom.

De barometerschaal

De standaard luchtdruk op zeeniveau is 1013.25 mb. De hoogste geregistreerde luchtdruk was 1084 mb in Siberië. De laagste luchtdruk, 870 mb, werd geregistreerd in een tyfoon in de Stille Oceaan.

Temperatuur en hoogte

Zowel temperatuur als hoogte beïnvloeden de barometrische druk. Luchtdruk varieert met hoogte; het is altijd lager op grote hoogte, ongeacht het weer. Koele lucht is minder dicht dan warme lucht omdat er minder botsingen zijn tussen luchtmoleculen. Dit resulteert in lagere luchtdruk. Er vindt bijvoorbeeld 500 mb luchtdruk plaats op een lagere hoogte voor koelere lucht. Warme lucht zet uit, dus 500 mb luchtdruk is te vinden op grotere hoogten. 500 mb luchtdruk in Canada zal waarschijnlijk op een lagere hoogte plaatsvinden dan in Mexico.

Om de luchtdruk op verschillende hoogten te vergelijken, moeten weerswaarnemers corrigeren voor het effect van hoogte door de luchtdruk toe te voegen die zou worden uitgeoefend op zeeniveau. Als de luchtdruk bijvoorbeeld 840 mb meet op een hoogte van 1000 meter boven zeeniveau, is de gemeten waarde voor zeeniveau 1.020 mb. Zonder correctie voor luchtdruk op zeeniveau, de luchtdruk op de top van Mt. Everest is bijna 300 mb.

Effecten

In een gebied met hoge druk is de lucht dichter dan de lucht eromheen. Winden blazen lucht uit een hogedrukgebied, waardoor deze zinkt. Terwijl de lucht langzaam daalt, stijgt de temperatuur. De warmte van de lucht voorkomt dat water condenseert om wolken te vormen. Dientengevolge worden hogedrukgebieden vaak geassocieerd met helder weer. Wind blaast lucht in een lagedrukgebied en de hogedruklucht stijgt boven lagedruklucht. De lucht koelt af als deze stijgt, wat condensatie van water in de lucht bevordert. Vormen van wolken en neerslag kunnen het gevolg zijn. Dit is de reden waarom lage luchtdruk wordt geassocieerd met regenachtig of sneeuwweer.

Luchtdruk stijgt en daalt met ongeveer 3 hP in dagelijkse cycli, ongeacht het weer. Meteorologen houden rekening met deze fluctuaties wanneer ze veranderingen in luchtdruk analyseren om te interpreteren of de veranderingen te wijten zijn aan weersystemen. Een grote daling van 7 hP of meer in 24 uur kan betekenen dat een hogedruksysteem naar buiten gaat en /of een lagedruksysteem in beweging komt.