Presión atmosférica. El viento. Definición, medición, movimientos del aire

Definición de presión atmosférica

Presión atmosférica, barómetro

La presión atmosférica es el efecto que ejerce el peso de la masa de una columna de aire sobre un nivel específico. A nivel del mar la presión atmosférica es aproximadamente 101320 Pascales. El Pascal es la unidad que se usa para medir la presión. La Tierra debe soportar el peso de todas las capas de la atmósfera por encima de ella; por lo tanto, a mayor altura menor presión.

Al hablar de la presión de la atmósfera es importante considerar la teoría cinética de los gases. De acuerdo a esta teoría, la presión del gas es la fuerza que ejerce dicho gas sobre una superficie, debido a los constantes choques de las moléculas que lo conforman. Los factores que determinan la presión de este gas son la temperatura y la densidad; esto se puede observar en la ecuación de los gases ideales, que relaciona ambos factores entre sí y establece que la presión atmosférica es proporcional a la temperatura.

Si se mantiene la densidad constante y se aumenta la temperatura del aire, la rapidez con la que ocurren los choques entre las moléculas aumenta, por lo que se incrementa la fuerza y, a la vez, la presión. Si la temperatura disminuye, ocurre lo contrario. Además, la presión atmosférica es proporcional a la densidad o al número de moléculas por unidad de volumen. Entonces, si la densidad aumenta, la presión también lo hace y viceversa.

Ya que la presión aumenta con la temperatura, se debería esperar que cuando los días sean cálidos la presión atmosférica sea mayor que en los días fríos. Sin embargo, ocurre lo contrario. Esto se debe que a temperaturas bajas, las moléculas se mueven con lentitud y hay más moléculas por unidad de volumen, es decir, la densidad es alta, lo que resulta en un aumento neto de la presión. Cuando los días son cálidos, la densidad del aire es menor y la presión disminuye. Lo mismo ocurre con el incremento en altura: a mayor altitud, la densidad del aire es menor, por lo que la presión disminuye.

Medición de la presión atmosférica

La variación de la presión atmosférica se mide con un instrumento llamado barómetro de mercurio que, en su presentación más sencilla, consiste en un recipiente abierto con mercurio y un tubo cerrado herméticamente en uno de los extremos. El tubo se llena de mercurio y se dispone, con el extremo abierto hacia abajo, en el recipiente abierto con mercurio. El nivel de mercurio en el tubo bajará hasta por lo menos 76 cm por encima del nivel de mercurio del recipiente, dejando un espacio vacío hacia el extremo cerrado del tubo.

La presión atmosférica que se ejerce sobre sobre la superficie del mercurio del recipiente no permite que el nivel de mercurio del tubo siga bajando, es más, el nivel tiende a subir. Es por esto que anteriormente la presión atmosférica se medía en milímetros de mercurio (mm Hg) y la unidad de la misma era 760 mm Hg. Con el avance de la tecnología han aparecido otros tipos de barómetros más modernos como el barómetro aneroide y el barógrafo.

Con la aparición del sistema Internacional de unidades (SI) se comenzaron a utilizar otras unidades como el bar o el Pascal.

Conclusiones

– El aire caliente goza de más ligereza que el aire frío, eso hace que tenga cierta tendencia a subir, por ejemplo, los globos aerostáticos pueden elevarse a las alturas mediante un sistema que hace calentar el aire de su interior, el cual es más ligero que el propio aire presente en el exterior. En definitiva, la presión atmosférica es menor en áreas de aire caliente.

– El aire frío es menos ligero, por consiguiente en zonas en el que el aire frío desciende, la presión atmosférica es mayor.

– Estamos ante un anticiclón cuando cuando la presión atmosférica es mayor, y ante una borrasca cuando es menor que en las áreas de su alrededor.

Definición de viento

Los vientos no son más que los movimientos de aire en la atmósfera, son el producto de las diferencias de presión atmosférica debido a las diferencias de temperatura, es decir, la formación del viento se le atribuye a la distribución desigual de la radiación emitida por el sol y a las propiedades térmicas de las superficies oceánicas y terrestres.

Medición del viento

La dirección del viento se determina por medio de la veleta y la velocidad del viento se mide con el anemómetro. Hay varios tipos de anemómetros, el más común es el anemómetro de cazoletas. Las estaciones meteorológicas tienen estos instrumentos a varios metros de altura para evitar las interferencias en el flujo de aire.

Movimientos del aire

El viento es un mecanismo natural para equilibrar las diferencias considerables de presión atmosférica entre masas de aire, debida a las distintas temperaturas, por lo que el aire fluye desde zonas con alta presión a zonas de baja presión. Las diferencias en presión no son los únicos factores que afectan el viento, también es afectado por la rotación de la Tierra y la fricción al ponerse en contacto con la superficie terrestre.

Los vientos se suelen agrupar en tres categorías:

– vientos persistentes locales y regionales: Brisas de mar y de tierra, viento de montaña y de valle).

– vientos persistentes globales: monzón, brisas marinas y terrestres de alcance global, vientos alisios.

– vientos episódicos: ciclones, anticiclones, tornados y huracanes.

Cuando el aire se encuentra en movimiento, la trayectoria es modificada por el efecto Coriolis. Esto quiere decir que el viento tiende a desviarse a la izquierda o a la derecha de su propia trayectoria de acuerdo a si se posiciona en el Hemisferio Sur o bien en el Hemisferio Norte, respectivamente, sin importar el sentido o su tipo. Al mismo tiempo, este efecto particular se acentúa con la latitud; por este motivo, la trayectoria de los vientos que se desplazan más allá del ecuador, se desvía más violentamente. Por otra parte, cuando centros de baja y alta presión son atraídos, el centro de alta presión cede aire al de baja presión y como consecuencia este aire es recibido en forma de “oleadas”, que dibujan arcos de circunferencia.

Bibliografía

  • Aguilar, R. A. 2004
  • Círculo de Lectores. 1985
  • Espasa. 2005
  • Hewitt, P. G. 1993
  • Inzunza, B., J. 2010
  • Mediavilla P., M. J. 1999
  • Strahler, A. H. y Strahler, A. N. 1989