Luchtdruk en hoe deze het weer beïnvloedt

Een belangrijk kenmerk van de atmosfeer van de aarde is de luchtdruk, die bepaalt wind en weer patronen over de hele wereld. De zwaartekracht oefent een aantrekkingskracht uit op de atmosfeer van de planeet, net zoals het ons aan het oppervlak vasthoudt. Deze zwaartekracht zorgt ervoor dat de atmosfeer tegen alles drijft en de druk stijgt en daalt terwijl de aarde draait.

Atmosferische of luchtdruk is per definitie de kracht per oppervlakte-eenheid die op het aardoppervlak wordt uitgeoefend door het gewicht van de lucht boven het oppervlak. De kracht uitgeoefend door een lucht massa is gemaakt door de moleculen die het uitmaken en hun grootte, beweging en aantal in de lucht. Deze factoren zijn belangrijk omdat ze de temperatuur en dichtheid van de lucht en dus de druk ervan bepalen.

Het aantal luchtmoleculen boven een oppervlak bepaalt de luchtdruk. Naarmate het aantal moleculen toeneemt, oefenen ze meer druk uit op een oppervlak en neemt de totale atmosferische druk toe. Als het aantal moleculen daarentegen afneemt, neemt ook de luchtdruk af.

De luchtdruk wordt gemeten met kwik- of aneroïde barometers. Kwikbarometers meten de hoogte van een kwikkolom in een verticale glazen buis. Als de luchtdruk verandert, doet de hoogte van de kwikkolom dat ook, net als een thermometer. Meteorologen meten de luchtdruk in eenheden die atmosferen worden genoemd (atm). Eén atmosfeer is gelijk aan 1.013 millibar (MB) op zeeniveau, wat zich vertaalt in 760 millimeter kwikzilver, gemeten op een kwikbarometer.

Een aneroïde barometer maakt gebruik van een slangenslang, waarbij de meeste lucht wordt verwijderd. De spoel buigt dan naar binnen wanneer de druk stijgt en buigt naar buiten wanneer de druk daalt. Aneroïde barometers gebruiken dezelfde meeteenheden en produceren dezelfde meetwaarden als kwikbarometers, maar ze bevatten geen enkel element.

De luchtdruk is echter niet overal op de planeet uniform. Het normale bereik van de luchtdruk op aarde is van 970 MB tot 1.050 MB.Deze verschillen zijn het gevolg van lage en hoge luchtdruksystemen, die worden veroorzaakt door ongelijke verwarming over het aardoppervlak en de drukgradiëntkracht.

De hoogste geregistreerde luchtdruk was 1.083,8 MB (aangepast aan zeeniveau), gemeten in Agata, Siberië, op 31 december 1968.De laagste druk ooit gemeten was 870 MB, geregistreerd toen Typhoon Tip op 12 oktober 1979 de westelijke Stille Oceaan trof.

Een lagedruksysteem, ook wel depressie genoemd, is een gebied waar de luchtdruk is lager dan dat van het gebied eromheen. Dieptepunten worden meestal geassocieerd met harde wind, warme lucht en atmosferisch tillen. Onder deze omstandigheden produceren dieptepunten normaal gesproken wolken, neerslag en ander turbulent weer, zoals tropische stormen en cyclonen.

Gebieden die vatbaar zijn voor lage druk hebben geen extreme dagelijkse (dag versus nacht) noch extreme seizoensgebonden temperaturen omdat de wolken die boven dergelijke gebieden aanwezig zijn, de inkomende zonnestraling terug in de atmosfeer. Als gevolg hiervan kunnen ze overdag (of in de zomer) niet zoveel opwarmen, en 's nachts werken ze als een deken en vangen ze de warmte op.

Een hogedruksysteem, ook wel anticycloon genoemd, is een gebied waar de atmosferische druk hoger is dan die van de omgeving. Deze systemen bewegen met de klok mee op het noordelijk halfrond en tegen de klok in op het zuidelijk halfrond vanwege de Coriolis effect.

Hogedrukgebieden worden normaal gesproken veroorzaakt door een fenomeen dat bodemdaling wordt genoemd, wat betekent dat naarmate de lucht in de hoogten afkoelt, deze dichter wordt en naar de grond beweegt. De druk neemt hier toe omdat meer lucht de ruimte vult die van de laag is overgebleven. Verzakking verdampt ook het grootste deel van de waterdamp van de atmosfeer, dus hogedruksystemen worden meestal geassocieerd met heldere luchten en kalm weer.

In tegenstelling tot gebieden met lage druk, betekent de afwezigheid van wolken dat gebieden die onder hoge druk staan ​​extreem worden ervaren in de dag en seizoensgebonden temperaturen omdat er geen wolken zijn die inkomende zonnestraling blokkeren of uitgaande langgolvige straling 's nachts opvangen.

Over de hele wereld zijn er verschillende regio's waar de luchtdruk opmerkelijk constant is. Dit kan resulteren in extreem voorspelbare weerpatronen in regio's zoals de tropen of de polen.

• Equatoriale lagedrukgoot: Dit gebied ligt in het equatoriale gebied van de aarde (0 tot 10 graden noord en zuid) en bestaat uit warme, lichte, stijgende en convergerende lucht.Omdat de convergerende lucht nat is en vol met overtollige energie, zet deze uit en koelt af wanneer deze stijgt, waardoor de wolken en hevige regenval ontstaan ​​die in het hele gebied prominent aanwezig zijn. Deze lagedrukzone vormt ook de intertropische convergentiezone (ITCZ) en passaatwinden.
• Subtropische hogedrukcellen: Gelegen op 30 graden noord / zuid,dit is een zone met hete, droge lucht die zich vormt naarmate de warme lucht die uit de tropen afdaalt, heter wordt. Omdat hete lucht meer kan bevatten waterdamp, het is relatief droog. De zware regen langs de evenaar verwijdert ook het meeste overtollige vocht. De dominante winden in de subtropische hoogte worden westelijke winden genoemd.
• Subpolaire lagedrukcellen: Dit gebied ligt op 60 graden noorder / zuiderbreedte en heeft koel, nat weer.De Subpolar-laag wordt veroorzaakt door het samenkomen van koude luchtmassa's van hogere breedtegraden en warmere luchtmassa's van lagere breedtegraden. Op het noordelijk halfrond vormt hun ontmoeting het poolfront, dat onder lage druk staat cycloon stormen verantwoordelijk voor neerslag in de Pacific Northwest en een groot deel van Europa. Op het zuidelijk halfrond ontwikkelen zich langs deze fronten zware stormen die op Antarctica harde wind en sneeuw veroorzaken.
• Polar hogedrukcellen: Deze bevinden zich op 90 graden noord / zuid en zijn extreem koud en droog.Met deze systemen bewegen de winden zich weg van de polen in een anticycloon, die afdaalt en divergeert om de pool-oosten te vormen. Ze zijn echter zwak omdat er weinig energie beschikbaar is in de polen om de systemen sterk te maken. De Antarctische high is echter sterker omdat hij zich boven de koude landmassa kan vormen in plaats van over de warmere zee.

Door deze hoogte- en dieptepunten te bestuderen, zijn wetenschappers beter in staat om de circulatiepatronen van de aarde te begrijpen en het weer te voorspellen voor gebruik in dagelijks leven, navigatie, scheepvaart en andere belangrijke activiteiten, waardoor luchtdruk een belangrijk onderdeel wordt van meteorologie en andere atmosferische wetenschap.

• “Luchtdruk.” National Geographic Society,
• "Weersystemen en -patronen." Weersystemen en -patronen | nationale Oceanische en Atmosferische Administratie,