البارومتر الزئبقي

البارومتر أو مقياس الضغط الجوي جهاز لقياس الضغط الجوي. تستخدم مراكز الأرصاد الجوية البارومتر لمعرفة التغيرات في ضغط الهواء. وكثيرا ما تعني هذه التغيرات أن الطقس سيتغير. ويمكن استخدام البارومتر أيضا لقياس الارتفاعات المختلفة حيث يقل الضغط الجوي كلما زاد الارتفاع.

اخترع العالم الإيطالي إيفانجليستا توريشلي البارومتر عام 1643 م. وكان جهاز توريشلي يتكون من أنبوب زجاجي طويل وضعه مقلوباً وهو مملوء بالزئبق، في كوب من الزئبق فانخفض عمود الزئبق في الأنبوب، وأصبحت قمته على ارتفاع 76 سم فوق سطح الزئبق الذي في الكوب. وظل الزئبق ثابتا في الأنبوب نتيجة لضغط الهواء على سطح السائل في الكوب. وبذلك أثبت توريشلي أن الضغط الجوي يعادل تقريبا وزن عمود من الزئبق طوله 76 سم.

وتقيس البارومترات الحديثة الضغط الجوي بالمليمتر الزئبقي أو بوحدة تسمى البار تنقسم إلى ألف مليبار. والبار وحدة ضغط في النظام المتري، ويسجل العلماء معظم قياسات الضغط بالمليبار. فمتوسط الضغط الجوي عند مستوى سطح الأرض 1,013 مليبار، وهو يساوي 760 ملم زئبقي.

ولمقارنة قياسات الضغط المأخوذة عند الارتفاعات ودرجات الحرارة المختلفة يُحوِّل العلماء هذه القياسات إلى القيمة التي تساوي الصفر المئوي عند سطح البحر.

مثال ١

طريقة حساب الضغط الجوي بترجبة تورشيللي كالآتي: ض=ف*ث*ج حيث: ض=ضغط الهواء عند نقطة. ف=ارتفاع عمود الزئبق في الانبوب. ث= كثافة الزئبق. ج= الجاذبية الأرضية.

مثال ٢

يمكن حساب ارتفاع مبنى عن طريق البارومتر بفرض ان ΔP هو الفرق الضغط بين سطح الأرض وقمة المبنى حيث P1 الضغط عند السطح الأرض و P2 الضغط عند قمة المبنى فيكون ΔP = P1-P2 و عن طريق فك الضغط P إلى قيمته ρgh اذا ρgh للهواء = (ρgh1 - ρgh2) حيث الكثافه ρ هنا للزئبق و h1 ارتفاع عمود الزئبق للباروميتر عند سطح الأرض و h2 ارتفاع عمود الزئبق عند سطح المبنى ويكون القانون كالتالي : ρgh=ρgh1-ρgh2 و يكون القانون النهائي هو (ρh=ρ(h1-h2