معلومات تفصيلية عن جهاز قياس الضغط الجوي

جهاز قياس الضغط الجوي يستخدم في معرفة الحالة الجوية، حيث أن أي تغيرات تطرأ على ضغط الهواء يترتب عليها تغيرات في الطقس، فيستخدم خبراء الأرصاد الجوية جهاز قياس الضغط الجوي للتنبؤ بالحالة الجوية والتغيرات التي تحدث على مدى قصير.

جهاز قياس الضغط الجوي

الغلاف الجوي هو طبقة الهواء المحيطة بالكرة الأرضية، وتضغط على كافة الأجسام تبعًا لوزن الهواء؛ والسبب في ذلك يرجع لقوة الجاذبية الأرضية في سحب الهواء.

يرتبط الضغط الجوي بعامل الارتفاع فعند زيادة الارتفاع ينخفض الضغط الجوي وتقل كمية الأكسجين مما يشكل خطرًا على سكان هذه المناطق فقد تؤدي للوفاة والعكس صحيح، يقاس الضغط الجوي بجهاز البارومتر.

يرجع اختراع جهاز البارومتر إلى العالم إيفان جليستا توريتشيللي، واستخدم العالم في اختراعه مفهوم الفراغ لقياس ضغط الجو، وظهر جهاز البارومتر في القرن السادس عشر.

ينقسم جهاز البارومتر إلى:

• البارومتر الزئبقي وله أكثر من نوع، ويعتبر ارتفاع عمود الزئبق فيه مقياس القياس.
• البارومتر المعدني وهو صغير وسهل في الاستخدام ويتم استخدامه في الطائرات.
• البارومتر الرقمي يكثر استخدامه في الأبحاث والمختبرات وفي التجارب.

جهاز قياس الضغط الجوي الباروجراف

جهاز قياس الضغط الجوي الباروجراف من أهم الأجهزة لتسجيل القياس بشكل مستمر لقيمة الضغط الجوي.

يتكون جهاز الباروجراف من عنصرين أساسيين:

• العنصر الأول يتكون من أسطوانة معدنية مستديرة مفرغة من النحاس، وهو العنصر الحساس في الجهاز، وتحتوي على خريطة لقياس قيمة الضغط الجوي، وتم تركيبها على ساعة تمتاز بالدقة وتدور ٢٤ ساعة.
• العنصر الثاني وهو ريشة رسم مصنوعة من حبر ويأثر الضغط عليها بالانكماش والتردد وتعمل على قياس سلوك الضغط الجوي أو الميل البارومتري.

لا يفوتك معرفة: الضغط في الفيزياء | قانوني برنولي وشارل للضغط

وحدات قياس الضغط الجوي

الضغط الجوي يقاس بأكثر من وحدة قياس، ويتم التحويل بين وحدات القياس تبعًا لوحدات القوة ووحدات المساحة مثل (الجرام، والكيلوجرام، والمتر، والكيلو متر)، يتم قياس الضغط الجوي بعدة وحدات قياس وهي:

• الباسكال (Pa) هي وحدة معتمدة من خلال النظام العالمي للوحدات، ومتعارف عليها لقياس الضغط الجوي، وتُحول إلى وحدة الكيلو باسكال(kPa) نظرًا لصغرها.
• ضغط جوي (atm) تستخدم في قياس الضغط الجوي، وهي تساوي (101,3kPa).
• الميلليمتر الزئبقي (mmHg) يستخدم لقياس الضغط الجوي اعتمادًا على ارتفاع عمود الزئبق، وكل ١ atm يساوي ٧٦٠ mmHg.
• الباوند لكل بوصة مربعة (psi) حيث أن كل ١ atm يساوي ١٤,٧ psi.

تعرف على: العلاقة بين الضغط الجوي والرياح

أجهزة قياس الضغط

يوجد أكثر من جهاز لقياس الضغط الجوي ومعرفة الحالة الجوية والطقس من خلالها وهذه الأجهزة هي:

• جهاز البارومتر الزئبقي: هو أقدم الأجهزة التي استخدمت لقياس الضغط الجوي، واخترعه العالم توريتشيللي في القرن السادس عشر، وهو أنبوبة زجاجية بها عمود زئبقي.
• جهاز الباروجراف المسجل: يقوم بقياس قيم الضغط الجوي وقياس سلوك الضغط الجوي أو الميل البارومتري.
• البارومير اللاسائلي: يستخدم لقياس الضغط الجوي أكثر من الباروميتر الزئبقي؛ لأنه سهل في الانتقال، وتكلفته قليلة، وسهل الاستخدام، واخترعه عالم فرنسي يدعي لوسن، وهو طبقة مغلقة من المعدن ويتمدد أو يتقلص تبعًا للضغط الجوي.
• البارومير الرقمي: أفضل جهاز لقياس ضغط الهواء، حيث يعمل على قراءة البيانات المعقدة بسرعة وبدقة، وتظهر النتائج خلال ست ساعات كما يعطي معلومات عن الرطوبة والرياح وتنبؤات عن الطقس بدقة ووضوح.

قد يهمك أيضًا: أنواع قدر الضغط الكهربائي

من هو مخترع جهاز قياس الضغط الجوي

جهاز قياس الضغط الجوي من الأجهزة الهامة التي تعمل على قياس القيمة الدقيقة للضغط الجوي.

تم اختراعه على يد العالم إيفانجليستا توريتشيللي الذي ولد في أكتوبر عام ١٦٠٨وتوفي في أكتوبر عام ١٦٤٧، وهو عالم إيطالي أهتم بعلم الفيزياء، والرياضيات، واخترع عدة أجهزة، لكنه زاد شهرته بجهاز البارومتر الذي اخترعه في عام ١٦٤٣.

تعلم توريتشيللي في روما، وانتبه العالم جاليليو جاليلي لتجاربه وقام بتعيينه المساعد الشخصي في فلورنسا، ثم أصبح أستاذًا للفلسفة والرياضيات في جامعة فلورنسا.

حقق توريتشيللي الكثير من الإنجازات العلمية والاختراعات التي تفيد البشرية حتى اليوم ومنها الآتي:

• أحدث تطويرات لعدسات التلسكوب والمجاهر (الميكروسكوبات).
• اخترع البارومتر الزئبقي لقياس الضغط الجوي وهو أحد أهم تجاربه العلمية التي اشتهر من خلالها.
• اخترع العالم توريتشيللي البارومتر عام ١٦٤٣.
• يتكون البارومتر من أنبوب زجاجي مملوء بالزئبق، وتم وضعه مقلوبًا في كوب من الزئبق؛ أدي إلى إنخفاض عمود الزئبق في الأنبوب، وأصبح على ارتفاع ٧٦ سم من سطح الزئبق الموجود في الكوب، وبقي الزئبق في الأنبوب ثابتًا.
• يرجع ذلك لضغط الهواء الموجود على سطح السائل، ومن خلال هذه التجربة أثبت توريتشيللي أن الضغط الجوي يساوي تقريبًا وزن عمود زئبق بطول ٧٦ سم.

يتم قياس الضغط الجوي من خلال البارومتر بوحدة قياس الميليمتر الزئبقي، أو بوحدة البار، وهو وحدة موجودة في النظام المتري وتنقسم إلى ألف مليار وحدة.

يقوم العلماء بتحول القياسات إلى قيمة الصفر المئوي على سطح البحر؛ لمقارنة قياس الضغط الجوي عن الارتفاع والدرجات المختلفة للحرارة.

ننصحك بقراءة: العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة

جهاز قياس الضغط الجوي من أهم الأجهزة التي تشغل بال خبراء الأرصاد بشكل دائم لمعرفة؛ التنبؤات الصحيحة للطقس، فقد وضحنا المعلومات الهامة عن أجهزة قياس الضغط الجوي، وأنواعها، ووحدات القياس، كما تعرفنا على جهاز الباروجراف، وعلى مخترع جهاز قياس الضغط الجوي.