science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe beïnvloedt temperatuur de luchtdruk?

De term barometerdruk is synoniem aan de term luchtdruk bij het beschrijven van omstandigheden in de atmosfeer, en kan ook worden aangeduid als atmosferische druk. Zoals alle materie bestaat lucht uit moleculen. Deze moleculen hebben massa en worden onderworpen aan de kracht van de zwaartekracht van de aarde. Luchtdruk is het gewicht van luchtmoleculen die op je drukken. Inwoners op het aardoppervlak dragen het gewicht van alle luchtmoleculen in de atmosfeer. Op hogere hoogten neemt de luchtdruk af omdat er minder luchtmoleculen zijn die van boven naar beneden drukken in vergelijking met de luchtdruk op zeeniveau.

Luchtdruk meten

De luchtdruk wordt gemeten in millibar (mb) maar wordt vaak in inches gegeven omdat oudere barometers de hoogte van een kwikkolom bepaalden om de luchtdruk aan te geven. De normale luchtdruk op zeeniveau is 1013,2 mb, of 29,92 inch. Een aneroïdebarometer meet de luchtdruk door de uitzetting of inkrimping van veren, gehuisvest in een gedeeltelijk vacuüm, als reactie op veranderingen in de luchtdruk. In oudere kwikbarometers zou een kolom met kwik stijgen of dalen als reactie op veranderingen in luchtdruk. Luchtdruk verandert voortdurend als gevolg van temperatuurschommelingen, die gerelateerd is aan luchtdichtheid.

Warme temperaturen

Warme lucht zorgt ervoor dat de luchtdruk stijgt. Wanneer luchtmoleculen botsen, oefenen ze kracht op elkaar uit. Wanneer gasmoleculen worden verwarmd, bewegen de moleculen sneller en de verhoogde snelheid veroorzaakt meer botsingen. Als resultaat wordt meer kracht uitgeoefend op elk molecuul en neemt de luchtdruk toe. Temperatuur beïnvloedt de luchtdruk op verschillende hoogten door een ongelijkheid in luchtdichtheid. Gegeven twee kolommen lucht bij verschillende temperaturen, ervaart de kolom met warmere lucht dezelfde luchtdruk op een hogere hoogte die op een lagere hoogte in de koelere luchtkolom wordt gemeten.

Cool Temperatures

Koele temperaturen zorgen ervoor dat de luchtdruk daalt. Als gasmoleculen afkoelen, gaan ze langzamer. Een afgenomen snelheid resulteert in minder botsingen tussen moleculen en afnemende luchtdruk. Luchtdichtheid speelt een rol in de correlatie tussen temperatuur en druk omdat warmere lucht minder dicht is dan koele lucht, waardoor moleculen meer ruimte hebben om met grotere kracht te botsen. In koelere lucht zijn de moleculen dichter bij elkaar. De nabijheid resulteert in botsingen met minder kracht en lagere luchtdruk.

Weerindicatoren

Weerpatronen compliceren de relatie tussen barometrische druk en temperatuur. Meteorologen verzamelen barometrische metingen en geven deze weer op weerkaarten met "H" en "L" om gebieden met hoge en lage druk aan te geven. Zeer koude temperaturen kunnen gebieden met hoge luchtdruk creëren, omdat koude lucht een hogere dichtheid heeft en de concentratie van moleculen de luchtdruk kan verhogen. Een gebied met hogere druk, H, wordt een hogedruksysteem genoemd en heeft over het algemeen een dichtere luchtmassa waar de luchttemperatuur koel is. Deze systemen brengen vaak warmere temperaturen en droog weer. Een lagedruksysteem, L, is een gebied met minder dichte lucht met warmere luchttemperaturen. De lagere concentratie van moleculen veroorzaakt een lagere luchtdruk in deze gebieden. Lagedruksystemen brengen vaak koel, nat weer.