Presión barométrica, medición de presión atmosférica y barómetros

Publicado el 30 septiembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Presión barométrica

La presión barométrica , más comúnmente llamada presión atmosférica , es la presión ejercida por el aire circundante en la atmósfera. Recibe el nombre de presión barométrica porque se mide con un barómetro. La presión barométrica se mide comúnmente en todas las estaciones meteorológicas. ¿Por qué es esta una característica tan importante para comprender nuestro clima y el tiempo? Resulta que las variaciones menores en la presión atmosférica están vinculadas a las condiciones climáticas cambiantes. En esta lección, examinaremos la ciencia detrás de la presión barométrica.

Primero, debemos comprender qué es la presión barométrica y por qué cambia. En otra lección de esta serie, aprendemos que la altitud y la presión barométrica están estrechamente relacionadas entre sí. La presión atmosférica disminuye exponencialmente con una mayor altitud debido a la disminución de la gravedad con la elevación y la menor presión del aire superpuesto.

Para incorporar todos los cambios que ocurren con los cambios de altitud, la ecuación de presión barométrica modela los cambios en la presión del aire con la altitud. La ecuación de la presión barométrica es la siguiente:

ecuación de presión barométrica

Donde P sub h es la presión en la elevación, P sub 0 es la presión al nivel del mar, m es la masa de una molécula de aire, g es la gravedad, h es la altura en la elevación, k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura . Lo que te muestra esta ecuación es que la presión disminuye exponencialmente con la altitud.

Como vemos en esta ecuación, la presión barométrica depende de la altitud, la presión al nivel del mar, la gravedad y la temperatura. Sin embargo, mencioné al comienzo de esta lección que la presión barométrica también puede informarnos sobre cambios en el clima. Es probable que haya visto informes meteorológicos locales que hablan de sistemas de alta y baja presión. Los sistemas de baja presión están asociados con tormentas porque el aire se eleva en áreas de baja presión y se condensa para formar nubes. Por lo tanto, estos sistemas de alta y baja presión se forman y se mueven alrededor del mundo con los cambios climáticos y meteorológicos. Al medir los cambios leves en la presión barométrica en una estación meteorológica, podemos predecir si se acerca un sistema tormentoso de baja presión debido a la caída de la presión atmosférica. Si la presión comienza a subir de nuevo y se mantiene estable, sabemos que ‘

Medición de la presión barométrica

Entonces, ahora que sabemos un poco sobre la presión barométrica, veamos cómo se mide. Los barómetros son instrumentos que miden la presión atmosférica. Hay tres tipos comunes de barómetros: mercurio, aneroide y digital.

Barómetros de mercuriocontienen un tubo de vidrio que está abierto a un pequeño charco de mercurio en la parte inferior. A medida que aumenta la presión del aire exterior, el mercurio se empuja hacia arriba en el tubo de vidrio en un intento de igualar la presión interna en el vidrio con la presión exterior. Cuando la presión del aire exterior cae, el nivel de mercurio también baja, para disminuir la presión interna del vidrio. Piense en el pequeño espacio sobre el mercurio como una mini atmósfera. Para aumentar la presión del aire, debe condensar el aire en el espacio. Para disminuir, debe dar más espacio al aire interno. Creado en el siglo XVII, los barómetros de mercurio son el tipo de barómetro más antiguo. Todavía se utilizan hoy en día debido a su alta precisión, simplicidad y bajo costo. A pesar de sus ventajas, el tamaño, el vidrio y el mercurio venenoso hacen de esta una tecnología poco ideal para algunas aplicaciones.

El otro tipo de barómetro es el barómetro aneroide , que utiliza una pequeña celda metálica sellada. Los aumentos en la presión atmosférica hacen que las paredes de la celda se acerquen, mientras que las disminuciones hacen que el aire dentro de la celda se expanda y las paredes se separen más. Los barómetros aneroides tradicionales tienen la celda unida a la base del instrumento, mientras que el otro lado está unido a un resorte o una serie de palancas y poleas para hacer girar un puntero giratorio en un dial.

Los barómetros digitales modernos utilizan transductores de presión para medir rápida y fácilmente los cambios de presión utilizando uno de los muchos sensores de presión eléctricos. Debido a su tamaño muy pequeño, se pueden instalar en los tableros de control de muchos dispositivos electrónicos, incluidos los teléfonos inteligentes.

Tenga en cuenta que hay muchas unidades de presión que se utilizan para informar la presión barométrica. La atmósfera estándar , o atm , significa aproximadamente la presión promedio al nivel del mar. Las otras unidades comunes son hectopascales (hPa) , milibares (mbar) , torr y pulgadas de mercurio o psi . Se muestra la relación entre estas unidades:

1 atm = 1013,25 hPa

1 atm = 1013,25 mbar

1 atm = 760 torr

1 atm = 29,92 inHg

1 atm = 14,696 psi

Ahora, no necesitará memorizar estas conversiones, ya que comúnmente puede buscarlas si necesita convertir entre unidades. Sin embargo, es bueno conocer algunas de las unidades comunes de presión para que pueda reconocer su uso.

Resumen de la lección

En esta lección, aprendimos que la presión barométrica varía según la altitud y también según las condiciones climáticas cambiantes. La medición de la presión barométrica puede decirnos si se avecinan tormentas al bajar la presión o si podemos esperar un clima más justo al aumentar y luego la presión estable. El primer barómetro fue el barómetro de mercurio que tenía un extremo abierto con mercurio que puede subir o bajar con la presión atmosférica variable. Los barómetros aneroides utilizan una pequeña celda metálica sellada que se expande o contrae con la presión atmosférica exterior. Finalmente, los barómetros digitales más modernos utilizan sensores de presión eléctricos instalados en tableros de control.

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