Atmosferski pritisak

Gasoviti omotač, koji okružuje Zemlju, okreće se zajedno s njom i oko njene ose naziva se atmosfera. Atmosferski zrak je smjesa gasova, hemijskih spojeva i raznih tekućih i čvrstih dodataka. Molekule zraka svojom težinom pritišću zemljinu površinu. Atmosferski pritisak je sila koja deluje na jedinicu horizontalne površine, a jednaka je težini stuba zraka koji se rasprostire od tla do gornje granice atmosfere. On se najčešće mjeri živinim barometrom, u kome se visina živinog stuba uravnotežuje sa težinom zračnog stuba i izražava se u milimetrima (mm) ili milibarima (mb). Ukoliko se kao horizontalna površina uzme 1 cm2 onda se pritisak zraka na takvu površinu naziva atmosferski pritisak i izražava se u Pascalima (1 Pa=1 N/m2). U meteorologiji se do nedavno upotrebljavala samo jedinica bar odnosno milibar ali uvođenjem jedinstvenog SI sistema postala je obavezna upotreba jedinice hektopascal (hPa).

Standardni (normalni) pritisak, koji se još zove i fizička atmosfera, uslovno se uravnotežuje sa težinom živinog stuba visine 760 mm, presjeka 1 cm2 pri temperaturi 0°C na 45° sjeverne geografske širine, gde je ubrzanje sile Zemljine teže na nivou mora jednako 980,655 cm/s² i odgovara 1013,27 mb. Usljed zgušnjavanja zraka, atmosferski pritisak opada sa visinom, i to u prizemnom sloju brže, a na većim visinama sporije. Vertikalno rastojanje, na kome se pritisak zraka promjeni za 1 mb, zove se barometarska stepenica. Njena veličina zavisi od pritiska i temperature. Sa povećanjem pritiska i opadanjem temperature ona se smanjuje, a povećava sa porastom temperature i opadanjem pritiska. Do visine od 3000 m barometarska stepenica iznosi približno 10 m.

U meteorologiji je zračni pritisak jedna od najbitnijih fizičkih veličina u atmosferi koja se prati. Od njegove raspodjele zavise pravci i jačine vjetrova, a od karaktera zračnih masa koje ioni sa sobom donose, direktno zavisi i razvoj određenih vremenskih tipova. Za mjerenje zračnog pritiska koristimo barometre. Najčešće se upotrebljava živin barometar, koji se zasniva na principu Toričelijeve cijevi. Pritisak se zatim svodi na nivo mora. Postoje određene tablice koje se koriste za svođenje pritiska za svaku meteorološku stanicu. Postoji i jedna vrlo "gruba" jednačina za izvođenje pritiska na nivou mora koja se zove barometarska visinska formula. Gruba, prvenstveno jer se koristi za izotermnu atmosferu gde se temperatura ne mijenja sa visinom već je konstantna. Jednačina glasi:

$$P=P_0\times e^{-\frac{gh}{RT}}$$

gde je P- pritisak izmjeren na određenoj lokaciji; Po- pritisak sveden na nivo mora:

$$P_0=P\times e^{\frac{gh}{RT}}$$

e - Ojlerov broj tj. osnova prirodnog logaritma; g - ubrzanje zemljine teže;

h - nadmorska visina te lokacije; R- univerzalna gasna konstanta i T- je temperatura izmjerena na toj lokaciji ili srednja temperatura zraka


Iz ove jednačine možemo izvući da nam je pritisak na nivou mora Po:

Najniže srednje godišnje vrijednosti zračnog pritiska bilježe se na najvišim vrhovima planina srednje Bosne i sjeverne Hercegovine. Najviša stanica locirana na 2067 m nadmorske visine na Bjelašnici ima 790 hPa srednji godišnji pritisak. Opadanje zračnog pritiska sa nadmorskom visinom naročito je izraženo na relativno kratkom rastojanju gdje postoji velika visinska razlika. Sa opadanjem nadmorske visine raste vrijednost zračnog pritiska. Na krajnjem jugu Hercegovine i sjeveru Bosne, gdje je nadmorska visina do 100 m, vrijednosti prosječnog godišnjeg zračnog pritiska se kreću od 1000 do 1010 hPa. Na prostorima sa nadmorskom visinom između 400 i 600 m, zračni pritisak se kreće između 930 i 960 hPa. Minimalna vrijednost pritiska pojavljuje se po pravilu u aprilu mjesecu. Izuzetak je Bjelašnica gdje se minimum pojavljuje u februaru. Kada se radi o maksimalnim vrijednostima, one se javljuju u oktobru mjesecu.Na stanicama iznad 1000 m nadmorske visine (Bjelašnica) maksimumi nastupaju jedan mjesec ranije, što je u vezi sa temperaturom zraka.