Áp suất không khí là gì và nó có ảnh hưởng đến thời tiết như thế nào?

Một đặc điểm quan trọng của bầu khí quyển Trái đất là áp suất không khí, xác định các kiểu gió và thời tiết trên toàn cầu. Trọng lực tác động lên bầu khí quyển của hành tinh giống như nó khiến chúng ta bị trói chặt vào bề mặt của nó. Lực hấp dẫn này làm cho bầu khí quyển đẩy lùi mọi thứ xung quanh, áp lực tăng giảm khi Trái đất quay.

Áp suất không khí là gì?

Theo định nghĩa, áp suất khí quyển hoặc không khí là lực trên một đơn vị diện tích tác động lên bề mặt Trái đất bằng trọng lượng của không khí bên trên bề mặt. Lực tác dụng bởi một khối không khí được tạo ra bởi các phân tử tạo nên nó và kích thước, chuyển động và số lượng của chúng có trong không khí. Những yếu tố này rất quan trọng vì chúng xác định nhiệt độ và mật độ của không khí và do đó áp suất của nó.

Số lượng phân tử không khí trên một bề mặt xác định áp suất không khí. Khi số lượng phân tử tăng lên, chúng gây áp lực lớn hơn lên một bề mặt và tổng áp suất khí quyển tăng lên. Ngược lại, nếu số lượng phân tử giảm, thì áp suất không khí cũng vậy.

Bạn đo lường nó như thế nào?

Áp suất không khí được đo bằng thủy ngân hoặc áp kế aneroid. Áp kế thủy ngân đo chiều cao của cột thủy ngân trong ống thủy tinh thẳng đứng. Khi áp suất không khí thay đổi, chiều cao của cột thủy ngân cũng vậy, giống như một nhiệt kế. Các nhà khí tượng đo áp suất không khí theo đơn vị gọi là khí quyển (atm). Một bầu khí quyển tương đương với 1.013 millibars (MB) ở mực nước biển, chuyển thành 760 milimét khi đo trên áp kế thủy ngân.

Một phong vũ biểu aneroid sử dụng một cuộn ống với hầu hết không khí được loại bỏ. Cuộn dây sau đó uốn cong vào trong khi áp suất tăng và giảm khi áp suất giảm. Áp kế aneroid sử dụng cùng một đơn vị đo lường và tạo ra số đọc giống như áp kế thủy ngân, nhưng chúng không chứa bất kỳ nguyên tố nào.

Tuy nhiên, áp suất không khí không đồng đều trên khắp hành tinh. Phạm vi bình thường của áp suất không khí của Trái đất là từ 980 MB đến 1.050 MB. Những khác biệt này là kết quả của hệ thống áp suất không khí thấp và cao, nguyên nhân là do sự gia nhiệt không đều trên bề mặt Trái đất và lực dốc áp suất.

Áp suất khí quyển cao nhất trong hồ sơ là 1.083,8 MB (được điều chỉnh theo mực nước biển), được đo tại Agata, Siberia, vào ngày 31 tháng 12 năm 1968. Áp suất thấp nhất từng được đo là 870 MB, được ghi nhận là Typhoon Tip đánh vào phía tây Thái Bình Dương vào ngày 12 tháng 10 , 1979.

Hệ thống áp suất thấp

Một hệ thống áp suất thấp, còn được gọi là áp thấp, là khu vực có áp suất khí quyển thấp hơn khu vực xung quanh nó. Lows thường được liên kết với gió cao, không khí ấm áp và nâng khí quyển. Trong những điều kiện này, mức thấp thường tạo ra các đám mây, mưa và thời tiết hỗn loạn khác, như bão nhiệt đới và lốc xoáy.

Các khu vực dễ bị áp suất thấp không có nhiệt độ cực cao (ngày so với đêm) cũng như nhiệt độ cực đoan theo mùa vì các đám mây hiện diện trên các khu vực đó phản xạ bức xạ mặt trời tới vào khí quyển. Do đó, chúng không thể sưởi ấm nhiều vào ban ngày (hoặc vào mùa hè) và vào ban đêm, chúng hoạt động như một tấm chăn, giữ nhiệt bên dưới.

Hệ thống cao áp

Một hệ thống áp suất cao, đôi khi được gọi là lốc xoáy, là khu vực có áp suất khí quyển lớn hơn khu vực xung quanh. Các hệ thống này di chuyển theo chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu do Hiệu ứng Coriolis .

Các khu vực áp suất cao thường được gây ra bởi một hiện tượng gọi là sụt lún, có nghĩa là khi không khí ở trên cao nguội đi, nó trở nên đặc hơn và di chuyển về phía mặt đất. Áp lực tăng ở đây vì nhiều không khí lấp đầy không gian còn lại từ mức thấp. Lún cũng làm bay hơi hầu hết hơi nước của khí quyển, vì vậy các hệ thống áp suất cao thường liên quan đến bầu trời rõ ràng và thời tiết bình tĩnh.

Không giống như các khu vực có áp suất thấp, sự vắng mặt của các đám mây có nghĩa là các khu vực có xu hướng trải nghiệm áp suất cao cực đoan về nhiệt độ ban ngày và theo mùa vì không có các đám mây để ngăn chặn bức xạ mặt trời tới hoặc bẫy bức xạ sóng dài vào ban đêm.

Vùng khí quyển

Trên toàn cầu, có một số khu vực có áp suất không khí phù hợp đáng kể. Điều này có thể dẫn đến các kiểu thời tiết cực kỳ dễ đoán ở các vùng như vùng nhiệt đới hoặc cực.

Máng áp thấp xích đạo: Khu vực này nằm trong vùng xích đạo của Trái đất (0 đến 10 độ bắc và nam) và bao gồm không khí ấm áp, nhẹ, tăng dần và hội tụ. Bởi vì không khí hội tụ ẩm ướt và tràn đầy năng lượng dư thừa, nó giãn nở và nguội đi khi tăng lên, tạo ra những đám mây và lượng mưa lớn nổi bật khắp khu vực. Máng vùng áp suất thấp này cũng tạo thành Vùng hội tụ liên nhiệt đới ( ITCZ ) và gió mậu dịch .

Các tế bào cao áp cận nhiệt đới: Nằm trong khoảng từ 20 độ đến 35 độ bắc / nam, đây là vùng không khí nóng, khô hình thành khi không khí ấm áp từ vùng nhiệt đới trở nên nóng hơn. Bởi vì không khí nóng có thể chứa nhiều hơi nước hơn , nó tương đối khô. Mưa lớn dọc theo đường xích đạo cũng loại bỏ hầu hết độ ẩm dư thừa. Các cơn gió chiếm ưu thế ở vùng cao cận nhiệt đới được gọi là gió bão.

Các tế bào áp suất thấp phân cực: Khu vực này nằm ở vĩ độ 60 độ Bắc / Nam và có thời tiết ẩm ướt, mát mẻ. Subpolar thấp được gây ra bởi sự gặp gỡ của các khối không khí lạnh từ các vĩ độ cao hơn và các khối không khí ấm hơn từ các vĩ độ thấp hơn. Ở bán cầu bắc, cuộc gặp gỡ của họ tạo thành mặt trận địa cực, tạo ra những cơn bão lốc xoáy áp suất thấp chịu trách nhiệm về lượng mưa ở Tây Bắc Thái Bình Dương và phần lớn châu Âu. Ở Nam bán cầu, những cơn bão dữ dội phát triển dọc theo các mặt trận này và gây ra gió lớn và tuyết rơi ở Nam Cực.

Các tế bào cao áp cực: Chúng nằm ở 90 độ bắc / nam và cực kỳ lạnh và khô. Với các hệ thống này, gió di chuyển ra khỏi các cực trong một cơn bão, nó đi xuống và phân kỳ để tạo thành các cực đông. Họ yếu, tuy nhiên, vì có ít năng lượng có sẵn trong các cực để làm cho các hệ thống mạnh. Tuy nhiên, cao Nam Cực mạnh hơn, bởi vì nó có thể hình thành trên vùng đất lạnh thay vì biển ấm hơn.

Bằng cách nghiên cứu các mức cao và thấp này, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về mô hình lưu thông của Trái đất và dự đoán thời tiết sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, điều hướng, vận chuyển và các hoạt động quan trọng khác, làm cho áp suất không khí trở thành một thành phần quan trọng đối với khí tượng học và khoa học khí quyển khác.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker