عبد العزيز: الرجوع عن تعديل معلق واحد من 37.40.237.168 إلى نسخة 64546982 من Mohamed Albaali.

2023-09-28T21:16:55Z

الرجوع عن تعديل معلق واحد من 37.40.237.168 إلى نسخة 64546982 من Mohamed Albaali.

صفحة جديدة

[[ملف:Tagesgang-luftdruck.jpg|تصغير|رسم بياني يوضح تغيير الضغط الجوي خلال اليوم في شمال [[ألمانيا]]. المحور الرأسي يبين التغير (بالهيكتو باسكال).]]

'''الضغط الجوي''' هو وزن عمود من [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]] على مقطعه العرضي هو وحدة المساحات، وارتفاعه يعادل سُمك [[غلاف جوي|الغلاف الجوي]]. الضغط الجوي = 1 atm أو بالتقريب 1 [[بار]]. وهو يتكوّن من عدة غازات ([[نيتروجين|النيتروجين]] 78% و [[أكسجين|الأكسجين]] 21%، بالإضافة إلى غازات أُخرى). يتناقص الضغط الجوي مع الارتفاع عن [[مستوى سطح البحر]]، ويبلغ عند [[مستوى سطح البحر]] 1 atm أو 1.0132 [[بار]].

المناطق ذات الضغط الجوي المنخفض لها كتلة غلاف جوي أقل، بينما المناطق ذات الضغط الجوي المرتفع لها كتلة غلاف جوي أكثر من غيرها.

يتكون الضغط الجوي المنخفض عندما ترتفع درجة الحرارة إذ يؤدي هذا إلى تسارع جزيئات الهواء وابتعادها عن بعضها، ويتكون الضغط الجوي المرتفع عندما تنخفض درجة الحرارة، إذ يؤدي ذلك إلى بطء جزيئات الهواء واقترابها من بعضها.

يبلغ وزن عمود الهواء، عند سطح البحر، مساحة مقطعه متر مربّع، وارتفاع سُمك الغلاف الجوي، 10 [[طن]] تقريباً. كلما زاد الارتفاع عن سطح البحر قلَّ الضغط الجوي، والعكس صحيح.

== الضغط الجوي القياسي ==

يبلغ الضغط الجوي 760 [[ميليمتر زئبقي|ميلليمتر زئبق]] = 325 101 [[باسكال (وحدة)|باسكال]] = 1.013 [[بار]]
* أي أن وزن عمود من [[زئبق|الزئبق]] مساحة مقطعه 1 [[سنتيمتر]] مربع وارتفاعه 760 [[مليمتر|ملليمتر]]. وهذا يعادل وزن عمود [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]] الواقع على 1 سنتيمتر مربع وارتفاعه ارتفاع الغلاف الجوي [[بر|للأرض]].
* فإذا كانت كثافة الزئبق 13.53 [[غرام (وحدة قياس)|جرام]]/ [[سنتيمتر]] مكعب، فيمكن حساب الضغط الجوي من خلال القانون الآتي:
:<math>p = \rho g h </math>

وهذا يعني أن:

الضغط الجوي = كثافة الزئبق × ارتفاع عمود الزئبق × عجلة الجاذبية الأرضية.

الضغط الجوي = 13.53 × 1000 ×0.76 × 9.81 = 100874.268 نيوتن / متر مربع<ref>[http://www.schoolarabia.net/fezia/level5/mechanics-fluid/kyas_aldaget/page-1.htm علم المائع] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170906185456/http://www.schoolarabia.net/fezia/level5/mechanics-fluid/kyas_aldaget/page-1.htm |date=06 سبتمبر 2017}}</ref>

وأذا أردنا حساب وزن عمود الهواء من الغلاف الجوي الواقع على 1 متر مربع بالكيلوجرام، نقوم بقسمة الناتج المذكور أعلاه على قيمة عجلة الجاذبية الأرضية نحصل على:

وزن عمود الهواء بالكيلوجرام على المتر المربع = 100874.268 ÷ 9.81 = 10282.8 كيلوجرام/ متر مربع.

أي أكثر من 10 [[طن]] على المتر المربع.

== الضغط الجوي عند سطح البحر ==

يقاس ب[[مقياس ضغط جوي|البارومتر]] ويتم قياسه على مستوى سطح البحر، وهو ما يتم بالعادة ذكره في نشرات [[علم الأرصاد الجوية|الطقس]] على [[إذاعة|الإذاعة]] و[[تلفاز|التلفزيون]] و[[صحيفة|الصحف]] و[[إنترنت|الانترنت]].

و يستعمل علم المناخ الضغط عند سطح البحر من أجل تحديد وتصنيف مراكز الضغط الجوي على الكرة الأرضية. فنجده يعرف مجموعة من مراكز الضغط الجوي التي تهيمن على [[مناخ]] و[[طقس]] مناطق واسعة من الكرة الأرضية. وهي مصنفة إلى نوعين: المرتفعات الجوية والمنخفضات الجوية. فمن بين هذه المرتفعات بالنصف الشمالي من الكرة الأرضية، نجد [[مرتفع الآصور]] ومرتفع سيبيريا. ومن أهم المنخفضات الجوية للنصف الشمالي للكرة الأرضية نذكر منخفض إيسلاندا.

== اختلاف الضغط الجوي عند اختلاف الارتفاع عن سطح الأرض ==

يختلف الضغط الجوي عند سطح الأرض ارتفاعاً إلى طبقة الميزوسفير. على الرغم من تغير الضغط الجوي بتغير حالة الطقس، قامت ناسا بوضع متوسط حسابي لجميع الحالات ولجميع المناطق على مرور السنين. ويمكن ايجاد الضغط الجوي من خلال معادلة تصف علاقة الارتفاع بالضغط الجوي، كلما زاد الارتفاع عن سطح الأرض قل الضغط الجوي <ref>[http://psas.pdx.edu/RocketScience/PressureAltitude_Derived.pdf A quick derivation relating altitude to air pressure] by Portland State Aerospace Society, 2004, accessed 05032011 {{وصلة مكسورة|date= يوليو 2017 |bot=JarBot}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150219030004/http://psas.pdx.edu/RocketScience/PressureAltitude_Derived.pdf |date=19 فبراير 2015}}</ref> مع الأخذ بالاعتبار تأثير الحرارة والرطوبة على دقة النتيجة.
على ارتفاع منخفض عن سطح البحر، ينخفض الضغط الجوي بمقدار cca 1.2 kPa لكل 100 متر

للأرتفاعات ضمن طبقة [[تروبوسفير|التروبوسفير]] نستطيع ايجاد قمية الضغط الجوي ''p'' بالنسبة للأرتفاع ''h'' من خلال معادلة [[تغير الضغط بالارتفاع|الصيغة البارومترية]]

:<math>p = p_0 \cdot \left(1 - \frac{L \cdot h}{T_0} \right)^\frac{g \cdot M}{R \cdot L} \approx p_0 \cdot \exp \left(- \frac{g \cdot M \cdot h}{R \cdot T_0} \right),</math>

{| class="wikitable"
|-
!|Parameter |||الوصف|||القيمة
|-
| ''p''0 || style="text-align:left;"| الضغط الجوي القياسي عند سطح البحر|| style="text-align:right;"| 101325 Pa
|-
| ''L'' || style="text-align:left;"| temperature lapse rate|| style="text-align:right;"| 0.0065 K/m
|-
| ''T''0|| style="text-align:left;"| درجة الحرارة القياسية عند سطح البحر || style="text-align:right;"| 288.15 K
|-
| ''g'' || style="text-align:left;"| تسارع الجاذبية الأرضية عند سطح الأرض|| style="text-align:right;"| 9.80665 m/s2
|-
| ''M'' || style="text-align:left;"| molar mass of dry air|| style="text-align:right;"| 0.0289644 kg/mol
|-
| ''R'' || style="text-align:left;"| ثابت الغازات العام|| style="text-align:right;"| 8.31447 J/(mol•K)
|}

== وحدات الضغط ==
{{وحدات الضغط}}

== تأثير الارتفاع على الإنسان ==

يقل الضغط الجوي بالارتفاع عن سطح الأرض وبالتالي يقل [[أكسجين|الأكسجين]] في الجو مما يكون له تأثير على [[مخلوق|الكائنات الحية]] التي تتنفس الهواء، وتحتاج الأكسجين في تنفسها. وتأثير الارتفاع على الإنسان يجري كالآتي:
* ارتفاع 2400 متر: هذا يعادل الضغط داخل [[طائرة|طائرات]] الركاب، ولا يكون له تأثير
* ارتفاع 2500 متر: يبدأ بعض الناس الحساسون بالشعور بالدوار.
* ارتفاع 3500 متر: يشعر نحو ثلث الناس الغير معتادين على ذلك بالشعور بالدوخان والتعب.
* ارتفاع 4000 متر: يشعر 95% من غير المعتادين بالدوخان والتعب.
* ارتفاع 5500 متر: يستطيع بعض الناس العيش على هذا الارتفاع. وتبلغ كمية [[أكسجين|الأكسجين]] على هذا الارتفاع نحو نصف كميته عند سطح البحر.
* ارتفاع 7500 متر: هنا تبدأ المنطقة القاتلة: [[تسلق جبال|متسلقي الجبال]] لا يستطيعون البقاء على ذلك العلو أكثر من يوم بدون [[انبوب أكسجين|أنابيب الأكسجين]].
* ارتفاع 8848 متر: أعلى نقطة على سطح الأرض، وهي [[جبل إفرست|قمة إفرست]]. لا تستطيع البقاء على ذلك العلو من دون [[انبوب أكسجين|أنابيب الأكسجين]]
* ارتفاع 12192 متر: متوسط ارتفاع مستوى الطيران للطائرات التجارية. وهنا يتم إمداد كابينة الطائرة بالهواء المضغوط من الخارج مع ضبط درجة حرارته.

== تغير الضغط الجوي بالارتفاع ==

[[ملف:Air pressure crushing a plastic bottle p1180559.jpg|تصغير|معدول|قنينة من البلاستيك أغلقت فارغة على ارتفاع 2000 متر، حيث يكون ضغط الهواء قليلا فتمتلئ القنينة بقدر ضئيل من ذرات الهواء، وتُرى قد أصابها الضمور عند عودتها إلى سطح البحر وذلك لزيادة الضغط الجوي المحيط بالقنينة عن الضغط الداخلي بها.]]

ينخفض الضغط الجوي كلما زاد الارتفاع عن سطح البحر طبقا ل [[دالة أسية]]. وعلى الرغم من تغير الجو أيضا بسبب أحوال الطقس والحرارة فقد قامت [[ناسا]] بحساب تغير متوسط الضغط على ارتفاعات مختلف لجميع المناطق [[الأرض]]. وتعطينا القائمة التالية تغير الضغط الجوي بالارتفاع بالتقريب:

{| class="wikitable"
|-
! rowspan="2"|جزء من 1 atm || colspan="2"|متوسط الارتفاع
|-
! (متر) !! (قدم)
|----
| 1 || align="right" | 0|| align="right" | 0
|----
| 1/2 || align="right"| 5,486 || align="right" | 18,000
|----
| 1/3 || align="right" | 8,376|| align="right" | 27,480
|----
| 1/10 || align="right" | 16,132|| align="right" | 52,926
|----
| 1/100 || align="right" | 30,901|| align="right" | 101,381
|----
| 1/1000 || align="right" | 48,467|| align="right" | 159,013
|----
| 1/10000 || align="right" | 69,464|| align="right" | 227,899
|----
| 1/100000 || align="right" | 86,282|| align="right" | 283,076
|}

=== سطح ضغطي ===
السطح الضغطي هو سطح له قيمة ضغط جوي متوسطة واحدة في كافة امتداداته، كما في السطح الضغطي 1000 مليبار، 850 مليبار، 700 مليبار، 500 مليبار، 300 مليبار، 200 مليبار، 100 مليبار، ويتصف السطح الضغطي في كونه لا يمتد بشكل أفقي تماماً، بل نجده كائلاً وأحياناً متموجاً، وذلك لأن معدل تناقص [[ضغط|الضغط]] مع الارتفاع ليس ثابتاً، لأنه يتوقف على [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] و[[ريح|الرياح]] وكثافة [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]].

== نقطة غليان الماء ==
[[ملف:Kochendes wasser02.jpg|تصغير|معدول|يسار|الماء يغلى]]

طبقا للتعريف يغلى الماء عند درجة حرارة 100 مئوية. ودرجة الغليان هي درجة الحرارة التي يتساوى عندها ضغط البخار مع الضغط المحيط بالماء.<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/vappre.html Vapor Pressure] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170914100414/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/vappre.html |date=14 سبتمبر 2017}}</ref> وبسبب ذلك تنخفض درجة غليان الماء تحت وطأة الضغط المنخفض وتعلو مع علو الضغط. ولهذا يستغرق الطبخ على المرتفعات أعلى من مستوى سطح البحر أوقاتا أقل من المعهود.<ref>[https://www.crisco.com/Articles_Tips/Cooking_Tips/Prep_High_Alt.aspx Crisco - Articles & Tips - Cooking Tips - High Altitude Cooking] {{وصلة مكسورة|date= يوليو 2017 |bot=JarBot}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100923070325/http://www.crisco.com/Articles_Tips/Cooking_Tips/Prep_High_Alt.aspx |date=23 سبتمبر 2010}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.hi-tm.com/Documents/Calib-boil.html
| عنوان = Boiling Point / Atmospheric Pressure / Altitude
| موقع = www.hi-tm.com
| تاريخ الوصول = 2016-12-13
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190207112619/http://www.hi-tm.com/Documents/Calib-boil.html | تاريخ أرشيف = 7 فبراير 2019 }}</ref>

ويمكن تحديد ذلك عن طريق معرفة نقطة غليان الماء على ذلك الارتفاع. وقد استخدمت تلك الطريقة خلال [[القرن 19|القرن التاسع عشر]] عن طريق الرحالة والمستكشفين لتحديد ارتفاع المناطق التي كانوا يزورونها.<ref>[M.N. Berberan-Santos, E.N. Bodunov, L. Pogliani, On the barometric formula. Am. J. Phys. 65 (5), 404-412 (1997)]</ref>
== انظر أيضا ==
* [[ضغط محيط]].
== المراجع ==

{{مراجع}}
{{تصنيف كومنز}}
{{متغيرات الأرصاد الجوية}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|علوم الأرض|طقس|غوص}}

[[تصنيف:ديناميكا حرارية جوية]]
[[تصنيف:ضغط]]
[[تصنيف:طب غوص وعلم وظائف الأعضاء للغوص وفيزياء الغوص]]
[[تصنيف:علوم الأرض]]
[[تصنيف:غلاف جوي]]
[[تصنيف:فيزياء الغوص]]
[[تصنيف:وحدات ضغط]]

ضغط جوي - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: الرجوع عن تعديل معلق واحد من 37.40.237.168 إلى نسخة 64546982 من Mohamed Albaali.