Mục lục bài viết

Áp suất khí quyển và ứng dụng trong đời sống

Áp suất khí quyển được hiểu đơn giản là áp suất của không khí tác động lên bề mặt Trái Đất. Áp suất khí quyển cũng tượng trưng cho trọng lượng của lớp không khí bao quanh và tác động lên toàn bộ Trái Đất, chính là không khí mà chúng ta vẫn hít thở hàng ngày để duy trì sự sống, lớp khí quyển này dày tới hàng trăm km. Qua 100km tính từ mặt đất sẽ là tầng không gian.

Đơn vị đo áp suất khí quyển tiêu chuẩn là atm

Bản chất của áp suất khí quyển

Áp suất khí quyển là do lực hút của Trái đất lên các phân tử không khí trong khí quyển ở trên bề mặt. Công thức tính áp suất khí quyển là một hàm của khối lượng hành tinh, bán kính bề mặt, số lượng và thành phần của các khí và sự phân bố thẳng đứng của chúng trong khí quyển…

Nó được biến đổi bởi chuyển động quay của hành tinh và các yếu tố ảnh hưởng như vận tốc gió hay sự thay đổi mật độ do nhiệt độ ….

Áp suất tại mặt nước biển

Áp suất mực nước biển trung bình (MSLP) là áp suất khí quyển ở mặt nước biển trung bình. Đây là áp suất khí quyển thường được đưa ra trong các bản tin thời tiết trên đài phát thanh, truyền hình và báo chí hoặc trên Internet. Áp suất mực nước biển trung bình là 1013,25 hPa (29,921 inHg; 760,00 mmHg).

Áp suất tại các bề mặt

Áp suất bề mặt là áp suất khí quyển tại một vị trí trên bề mặt Trái đất (mặt đất hoặc nước biển). Nó tỷ lệ thuận với khối lượng không khí tại vị trí đó.

Áp suất theo độ cao

Áp suất khí quyển trên Trái đất thay đổi theo độ cao của bề mặt, do đó khí áp tại núi thường thấp hơn khí áp tại mực nước biển. Áp suất giảm từ bề mặt Trái đất lên đến đỉnh của tầng trung lưu. Mặc dù áp suất có thể thay đổi theo thời tiết, nhưng khi độ cao tăng, áp suất khí quyển luôn giảm.

Áp suất theo độ sâu của nước

Một bầu khí quyển (101,325 kPa hoặc 14,7 psi) cũng là áp suất gây ra bởi trọng lượng của một cột nước ngọt xấp xỉ 10,3 m (33,8 ft). Do đó, một người lặn ở độ sâu 10,3 m dưới nước phải chịu áp suất khoảng 2 atm (1 atm không khí và 1 atm nước).

Vai trò của áp suất khí quyển

Ổn định khí quyển

Áp suất khí quyển giúp ổn định khí quyển, ngăn không cho không khí ở các lớp trên trôi đi vào vũ trụ.

Điều hòa nhiệt độ

Áp suất khí quyển góp phần vào việc duy trì một dải nhiệt độ ổn định trên Trái Đất, ngăn cản không khí nóng hoặc lạnh di chuyển quá nhanh.

Dự báo thời tiết

Quan sát và đo đạc áp suất khí quyển là một công cụ quan trọng trong dự báo thời tiết, giúp dự đoán các biến đổi thời tiết và chuẩn bị cho các hiện tượng thời tiết cực đoan.

Công thức tính áp suất khí quyển

công thức tính áp suất khí quyển có dạng: P = F/S.

Trong đó:

P là độ lớn áp suất khí quyển với các đơn vị tính là mmHg, Bar, Psi, N/m2

F là lực tác động lên trên bề mặt xác định với đơn vị tính là N.
S là diện tích của bề mặt xác định chịu lực ép từ không khí với đơn vị tính là m2

Một số đơn vị đo áp suất được quy đổi như sau:

1Pa = 760mmHg = 1 N/m2

1mmHg = 133,322 N/m2
1Pa = 10-5 Bar

Áp suất khí quyển được tính thông qua đơn vị đo mmHg (Milimet thuỷ ngân) là đơn vị tính của quốc tế.

Các nhân tố ảnh hưởng

Áp suất khí quyển là lực mà không khí tác động lên bề mặt Trái Đất và nó bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau. Dưới đây là một số yếu tố chính ảnh hưởng đến áp suất khí quyển:

Nhiệt độ

Nhiệt độ tăng: Khi nhiệt độ tăng, không khí nở ra và trở nên nhẹ hơn, dẫn đến áp suất khí quyển giảm.
Nhiệt độ giảm: Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, không khí co lại và trở nên nặng hơn, làm tăng áp suất khí quyển.

Độ cao

Khu vực cao: Áp suất khí quyển giảm khi độ cao tăng. Điều này là do lượng không khí phía trên giảm, giảm bớt trọng lượng áp đặt lên bề mặt.
Khu vực thấp: Ở mực nước biển hoặc độ cao thấp, áp suất khí quyển thường cao hơn.

Khí hậu

Khí hậu ôn đới: Áp suất khí quyển có thể thay đổi theo mùa, với áp suất cao hơn vào mùa đông và thấp hơn vào mùa hè.
Khí hậu nhiệt đới: Áp suất khí quyển thường ổn định hơn và không chịu ảnh hưởng nhiều bởi sự thay đổi mùa.

Thời tiết

Áp suất khí quyển cao thường liên quan đến thời tiết ổn định và trời quang, trong khi áp suất khí quyển thấp thường liên quan đến thời tiết xấu, mưa và gió mạnh.

Gió

Hướng gió: Gió thổi từ các khu vực áp suất cao sang các khu vực áp suất thấp. Sự chuyển động này của không khí ảnh hưởng đến áp suất khí quyển tại các điểm khác nhau.
Tốc độ gió: Gió mạnh có thể gây ra sự thay đổi nhanh chóng về áp suất khí quyển.