Pression atmosferega

Quest articol chì l'è scrivuu in lombard, grafia milanesa.

Barografo

La pression atmosferega in qualsessìa pont de l'atmosfera, a l’è el rappòrt tra el pes de la colòna d'aria e la superfice indoe ‘l grava. Ind la pupàrt di casi el valor de la pression atmosferega l’è l’istèss de la pression idrostatica esercitada del pes de la colòna d'aria de sora rispètt al pont de misura e ‘l se misura in del sistèma internazional in Pascal e cont on istrument de misura ciamàa barometer.

Descrizion

El tubo del Torricelli

In sul livèll del mar on volùmm de 1 m3 de aria (a la temperadura de 0=°C) el gh’hà ona massa de circa 1,30 kg. El valor de la pression atmosferega el varia anche in reson de la temperadura e de la quantitàa del vapor de l’acqua contegnuda ind l’atmosfera e la diminuìss con l’aumentà de l’altèzza del pont indoe la ven misurada rispètt al livèll del mar. I àrej de bassa pression gh’hànn, de fàtt, men massa atmosferega de sora, a l’incontrari i arej de alta pression gh’hann su ‘na massa atmosferega maggiora.

In del cors de la stòria la pression atmosferega l’è stada misurada in manera precisa la primma vòlta de l’Evangelista Torricelli per mèzz de l’inscì ciamàa tubo del Torricelli, che l’è el primm esempi de barometer. De già che 76 cm³ de mercurio gh’hann ‘na massa de 1,033 kg, pòdom dì che la pression atmosferega che la schiscia in su ogni centimetro quadràa de superfice la gh’ha ‘na fòrza eguàl de la fòrza pes de ‘na massa de 1,033 kg. Chèl valor chì, ciapàa ‘me unitàa de misura de la pression atmosferega, se ciama atmosfera (simbol atm): 1 atm= 1033 g/cm².I unitàa de misura de la pression atmosferega a hinn:

• el Pascal (simbolo Pa)
• l’atmosfera
• el torr
• el bar e el sò sòtt-multiplo, el millibar (mb) (1bar=1000 millibar)
• la baria, ch’a l’è è vun décim del Pa (1Pa=10 barie).

Ind el Sistèma Internazional (S.I.), el ven doperàa el pascal perchè a l’è definìi ‘me el rappòrt intra la component perpendicolar de ‘na fòrza (misurada in Newton) e ‘na superfice (misurada in meter quadràa), e l’è conligàa cont l’atmosfera per mèzz de la relazion:

1 atm = $1,01{\times }10^{5}$Pa (più precisamente 1 atm = 101325 Pa).

Pression atmosferega normal

La pression atmosferega normal (o standard) a l’è quèlla misurada a la latitudin de 45°, al livèll del mar e a ona temperadura de 0 °C in su ona superfice unitaria de 1 cm², e l’è l’istèssa de la pression de ‘na colònnina de Mercurio de 760 mm}}. Inveci a l’è possibil a dì che ona pression atmosferega de 1 atm a l’è pressapòch l’istèssa de quèlla esercitada de ‘na colòna de mercurio alta 760 mm che la se troeuva a ‘na temperadura de 0 °C ind on loeugh indoe l’accelerazion de gravità la var $g=9,80665{\frac {m}{s^{2}}}$.

A doperà i alter unitàa de misura l’è eguàl de:

1 atm = 760 torr (o mmHg) = 101325 Pa = 1013,25=mbar = 10,33 mca.

Con la diffusion del'uso del Sistem internazional anca in del settor de la meteorologia, la pressione atmosferega a se misura in èttopascal (centèn de Pascal) che ’l sò simbol l’è hPa. De già che el millibar l’è l’istèss dell'èttopascal, 1013,25mbar = 101325 Pa =1013,25 hPa.

Variazion de la pression

Con l'altèzza

La pression atmosferega in sul livèll del mar la schiscia giò ‘na bottìglia de plastega che l’è stada sarada su ermerticament a ona quòta de 2000 meter.

Per via del pòdess comprimèss de l’aria sòta el sò pes, la leg del Stevino la pò nò vèss doperada, e ‘l dimnuì de la pression atmosferega con la quòta in sul livèll del mar l’è nò linear compagn de quèl che ‘l podarìss succéd per i liquid . Come che l’altèzza l’aumenta la pression atmosferega la diminuìss, e la sbassada l’è minga linear. Sòta l’ipòtesi (anca se in realtàa l’è minga inscì) che l’atmosfera la sia isotèrma la var la leg del Boyle-Mariotte:

$pV=cost\;\;\to \;\;{\frac {p}{\rho }}=cost$;

Con sti premèss chì la densità de l'aria l’è proporzional a la pression. Se a se suppònn che in sul livèll del mar la densità e la pression varen vuna $\rho _{0}$ e l’altra $p_{0}$ e se considera ‘me ass de referiment per i altèzz l’ass $z$, con origin al livèll del mar indiciàa vèrs alt,per ona qualsessìa quòta $z$ la pression (in accòrd con l’ipotesi de atmosfera isotèrmica) la vararà:

$\rho =\rho _{0}{\frac {p}{p_{0}}}$.

Se a se dopra la leg del Stevino per ‘na variazion de quota $dz$ a se pò dì che la var quèlla relazion chì:

${\frac {\mathrm {d} p}{\mathrm {d} z}}=-\rho g=-p{\frac {g\rho _{0}}{p_{0}}}\;\;\to \;\;{\frac {\mathrm {d} p}{p}}=-{\frac {g\rho _{0}}{p_{0}}}{\mathrm {d} }z=-{\frac {\mathrm {d} z}{\alpha }}$

indoe $\alpha ={\frac {p_{0}}{g\rho _{0}}}={\frac {1,013\cdot 10^{5}}{9,8\cdot 1,3}}=7,95\cdot 10^{3}m\cong 8km$.

S’a se integra tra el livèll del mar e ‘na quòta generica $z$, a se gh’hà:

$\int _{p_{0}}^{p}{\frac {\mathrm {d} p}{p}}=-{\frac {1}{\alpha }}\int _{0}^{z}\mathrm {d} z\;\;\to \;\;\ln {\frac {p}{p_{0}}}=-{\frac {z}{\alpha }}\;\;\to \;\;p=p_{0}e^{-z/\alpha }$.

Formola ipsometrica

Quèlla relazion chì a l'è anca ciamada fórmola ipsométrica e la servìss de trasformà la pression in quòta

$z=\alpha \cdot ln{\frac {p_{o}}{p}}$

o la quòta in pression

$p=p_{0}\cdot e^{-z/\alpha }$

o de tràa foeura l'istèss valor de la pression che 'l ghe fudèss al livèll del mar

La formula ipsometrica la var in general tra dò pression p₁ e p₂ relativ a dò quòt z₁ e z₂ qualunque:

$z_{1}-z_{2}={\frac {Ra}{g}}\cdot T\cdot ln{\frac {p_{1}}{p_{2}}}$

con Ra=R*PM=287 J/kg K (PM a l'è la massa molecolar de l'aria, R la costanta di gas, Ra la costanta di gas scrivuda per chilogramm de aria)

Ind l’atmosfera isotèrma la pression la diminuìss in funzion de l’altèzza con andadùra esponenzial. El valor de $\alpha$ considerando l’aria a 0°C a l’è de pressappòch 8km; a 20°C l’è de circa 8,6km. La pression la se redusaria de ‘n tèrz rispètt a quèlla in sul livèll del mar a ‘na quòta compresa infra 8 e 9 km.

Divèrsi fattor compagn di condizion atmosferegh e latitudin influenzen el sò valor; la NASA l’ha scrivùu su di valor medi per tucc i sit del mond . La tabella chichinscì la fornìss i valor indicativ de la pression, ‘me percentual de ona atmosfera, in funzion de l'altèzza.

Altèzza  in meter	Percentuàl  di 1 atm
1 000	88,6
2 000	78,5
4 000	60,8
6 000	46,5
8 000	35,0
10 000	26,0
15 000	11,5
20 000	6,9
30 000	1,2
48 500	0,1
69 400	0,01

A gh’è anca ona formula matematica per calcolàa la pression atmosferega in atmosfer (P) in funzion dell'altèzza in meter. (m)

$P=0,9877^{(m/100)}$

Con la temperadura

Barometer aneròid

La pression atmosferega a l’è influenzada de la temperadura de l'aria. El motiv l’è che l'atmosfera terrèstra, come che la se scalda, la tend a slargàss inscì de diventà men densa. De conseguenza in sul livèll del mar el pes de la colònna de aria che la stà de sora el rèsta semper l’istèss, se inscambi se troeuvom a n’altèzza maggiora la pression la cresserà con el cress de la temperadura, de già che manemàn che l’aria, quand che la se scalda, la se slarga foeura, ‘na part de l’aria compresa infra el livèll del mar e la quòta de interèss la spostarà pussée in alt.

Advezion

On fluss de aria (advezion) pussée frèccia el fa aumentà in chèl pòst lì el pes de la colòna d’aria donca la pression. Al contrari se la riva de l’aria pussé calda, donca pussée leggera la pression atmosferega la va giò.

Con l'umidità

Anca l'umidità de l'aria la influenza el valor de la pression atmosferega: la presenza de molecol de vapor de acqua (H₂O) che ciapen el pòst di molecol pussée pesant, soratùtt quèj d'azòto (el 78% de l'aria l’è fa de quèll ‘element chimich chì), fànn diventà l'aria ùmeda pussée leggera e donca a ghe sarà ona pression atmosferega pussée bassa (bassa pression). Chèsschì d'altronde a l’è vun infra i prencippi de la formazion di ciclon tropicaj. Al contrari, l’aria pussée sècca la sarà anca pussée pesanta e per quèst, come che l’esercita on pes maggior la farà aumentà la pression (alta pression).

Situazion de convergenza e divergenza

Se ind la colòna d’aria la ghe va dent pussée aria de quèla che la va foeura (situazion de convergenza), la pression atmosferega la va su. Se inveci (situazion de divergenza) ne va foeura pussèe de quèla che la ven denter la pression atmoferega l’anadarà giò.

Oscillazion giornalier

Per savenn pussee, varda l'articol marea atmosferega.

Oscillazion caosàa del sol

Bassa marea (4 or del podisnà circa): in corrispondenza de la temperadura massima l’atmosfera a l’è pussée calda e donca pussée leggera e l’ingenera ona pression pussée bassa. El riscaldament del sol el gh’hà i so effètt 2-3 or dòpo el pasagg del sol in sul zènit.

Alta marea (10 or de la sera circa): el raffreddament de l’atmosfera l’ingenera el fenòmen contrari, l’aument de la pression atmosferega.

I oscillazion de pression caosà di maréj caosàa del sol hinn pu o manc de 0,6 – 0,8hPa.

Oscillazion caosàa de la Luna

Ògni 12 or e on zicch pussée la Luna l’è sercita la soa attrazion gravitazional come la fa con i marej di oceani.

I oscillazion de pression caosà di maréj caosàa del sol hinn manc de 0,1hPa. L’alta marea l’è in situazion de luna piena.

Pression e temp meteorològich

I valor local de la pressione d’on sit, consideràa in deperlòr, i servissen minga de prevedè el temp; al contrari al pò vèss pussée util el confront tra i valor rilevàa in del stèss temp in di zòn arent, inscì de fà vedè i àrej de bassa pression (brùtt temp) o de àrej de alta pression ( bèll temp). In su on specifich sit, doma di cambiament a l’imprevista di valor de pression (o ben di cambiament di pression pussée rapid che quèj de temperadura) hinn on indes de cambiment important di condizion meteorològich.

La pression l'è conligada cont el temp meteorològich de già che la bassa pression a l'è càosa de mòti verticaj vèrs l'alt, reponsabil de nivol e precipitazion, al contrari con la pressionalta i mòti verticaj van de bass, inscì che l'aria ùmeda la ven trada giò e la se scalda la podarà no condensà a fa su i nivol.

Record stòrich

• La pussée bassa pression atmosferega s.l.m.: 87,0  (870 hPa). Misurada a òvest de Guam (Oceano Pacifich) il 12 ottobre 1979 (Tifone Tip).
• La pussée alta pression atmosferega: 108,56  (1085,6 hPa). Misurada a Tosontsengel (Mongolia) il 18 dicembre 2001

Bibliografìa

• Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci, Fisica – Volume I, EdiSES, Bologna.
• Sergio Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana - Milano, 1990.
• Gian Paolo Parodi, Marco Ostili, Guglielmo Mochi Onori, L'Evoluzione della Fisica-Volume 1, Paravia, 2006.

Vos correlaa

• Atmosfera
• Tubo del Torricelli
• Fluidostatica