Περιεχόμενο
Η ατμοσφαιρική πίεση και ο άνεμος σχετίζονται τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά. Οι διαφορές στην πίεση στην ατμόσφαιρα είναι αυτό που δημιουργεί το φαινόμενο που ονομάζεται άνεμος. Επιπλέον, οι επιστήμονες της Γης έχουν αναπτύξει μια σειρά από μαθηματικά μοντέλα για τον προσδιορισμό της πίεσης ως συνάρτηση της ταχύτητας του ανέμου, χρησιμοποιώντας κυρίως δεδομένα που συλλέγονται από συστήματα καταιγίδας.
Δεν υπάρχει βολική εξίσωση πρόβλεψης που συνδέει αυτές τις δύο μεταβλητές. Αντίθετα, η σχέση είναι εμπειρική, με διαγράμματα πίεσης σε σχέση με την ταχύτητα του ανέμου, χρησιμοποιώντας ένα πλήθος σημείων δεδομένων στο ίδιο σύστημα που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας εξίσωσης χρησιμοποιώντας μια μαθηματική μέθοδο που ονομάζεται γραμμική παλινδρόμηση. Χρησιμοποιώντας ένα από τα σχετικά εξισώσεις που προκύπτουν με αυτό τον τρόπο, αν έχετε ταχύτητα ανέμου, μπορείτε να υπολογίσετε την πίεση μέσα σε ένα εύλογο περιθώριο σφάλματος.
Ιστορικό
Οι διαφορές στην πίεση του αέρα μεταξύ των διαφόρων σημείων γύρω από τον πλανήτη αποδίδονται βασικά στις διαφορές θερμοκρασίας, οι οποίες με τη σειρά τους δημιουργούν διαφορές στην πυκνότητα του αέρα. Όπως ίσως αναμένετε, οι άνεμοι τείνουν να φυσούν από περιοχές μεγαλύτερης πίεσης σε περιοχές με χαμηλότερη πίεση, με τον ίδιο βασικό τρόπο που η συμπίεση μιας πλαστικής μπουκάλια σόδας οδηγεί αέρα έξω από το στόμιο της φιάλης.
Η τυπική ατμοσφαιρική πίεση είναι 14,7 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (lb / in2), που ισοδυναμεί με 760 χιλιοστά υδραργύρου (mm Hg), 101,325 κιλό-Pascals (kPa) και 1013,25 millibars (mb). Η μονάδα που χρησιμοποιείται συνήθως στις μετρήσεις σε συστήματα καταιγίδων είναι το millibar.
Η πίεση, η ταχύτητα και η θερμοκρασία του ανέμου είναι αλληλένδετες, όπως σημειώνεται. Αλλά οι ερευνητές έχουν αναπτύξει δύο χρήσιμες εξισώσεις που εξαλείφουν τη θερμοκρασία και συνδέουν την ταχύτητα του ανέμου με την πίεση απευθείας.
Πίεση ως συνάρτηση του ανέμου κάτω από τις συνθήκες του τυφώνα
Η εξίσωση που ενδιαφέρει στην περίπτωση αυτή είναι:
Ρ = 1014,9 - 0,361451w - 0,00259w2
Με P σε mb και w σε m / s. Για παράδειγμα, μια ταχύτητα ανέμου 50 m / s (περίπου 112 μίλια ανά ώρα) θα συνδέεται με τοπική ατμοσφαιρική πίεση:
1014.9 – 0.361451(50) – 0.00259(2500)
= 990,4 mb
Μεταξύ των χαμηλότερων πιέσεων που έχουν καταγραφεί ποτέ είναι 870 mb, στη μέση ενός τυφώνα του Ειρηνικού.