वायुमंडलीय दाब

वायुमंडलीय दाब, जिसे वायुदाब मापी के रूप में भी जाना जाता है यह पृथ्वी के वायुमंडल के भीतर का दाब है। मानक वातावरण (प्रतीक: एटीएम या atm) 101325 Pa के रूप में परिभाषित दाब की एक इकाई है, जो 1013.25 मिलीबार, 760mm Hg, 29.9212Hg या 14.696psi के बराबर है। एटीएम इकाई पृथ्वी पर औसत समुद्री-स्तर के वायुमंडलीय दाब के लगभग बराबर होती है अर्थात समुद्र तल पर पृथ्वी का वायुमंडलीय दाब लगभग 1 एटीएम होता है।

अधिकांश परिस्थितियों में, माप बिंदु से ऊपर वायु के भार के कारण होने वाले द्रवस्थैतिक दाब से वायुमंडलीय दाब का अपेक्षाकृत सूक्ष्म रूप से अनुमान लगाया जाता है। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है वायुमंडलीय द्रव्यमान कम होता जाता है इसलिए बढ़ती ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय दाब कम होता जाता है। क्योंकि वातावरण पृथ्वी की त्रिज्या के सापेक्ष कम घना है विशेष रूप से कम ऊंचाई पर सघन वायुमंडलीय परत पृथ्वी की ऊंचाई के कार्य के रूप में पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण त्वरण को स्थिर के रूप में अनुमानित किया जा सकता है और इस अपेक्षाकृत कमी में यह बहुत कम योगदान देता है। पास्कल की इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) 1 पास्कल = 1 न्यूटन (इकाई) प्रति वर्ग मीटर 1 न्यूटन प्रति वर्गमीटर के साथ दाब प्रति इकाई क्षेत्र बल को मापता है। औसत 1 वर्ग सेंटीमीटर के स्थित क्षेत्र के साथ वायु का एक स्तंभ औसत समुद्र तल से पृथ्वी के वायुमंडल के शीर्ष तक मापा जाता है, इसका द्रव्यमान लगभग 1.03 किलोग्राम होता है और एक बल या भार लगभग 10.1 न्यूटन होता है जिसके परिणामस्वरूप 10.1 N/cm2 या 101 kN/m2 (101 किलोपास्कल) का दाब होता है। 1 न्यूटन प्रति वर्गमीटर के वायुमंडलीय दाब वाले क्षेत्र मे वायु के एक स्तंभ का भार लगभग 14.7lbf होता है जिसके परिणामस्वरूप लगभग 14.7 lbf/in2 का दाब हो सकता है।

क्रियाविधि
वायुमंडलीय दाब सतह के ऊपर वायुमंडलीय गैसों पर ग्रह के गुरुत्वाकर्षण के कारण होता है और यह ग्रह के द्रव्यमान, सतह की त्रिज्या और गैसों की स्थिति, संरचना और वातावरण में उनके लंबवत वितरण का एक कार्य है। यह ग्रहों के घूमने और स्थानीय प्रभावों जैसे कि वायु के वेग, तापमान के कारण घनत्व में परिवर्तन और संरचना के रूपान्तरण द्वारा से संशोधित होता है।

औसत समुद्री स्तर का दाब
औसत समुद्री स्तर का दबाव (एमएसएलपी) और औसत समुद्री तल (पीएमएसएल) पर वायुमंडलीय दाब है। यह सामान्य रूप से रेडियो, टेलीविजन और समाचार पत्रों या इंटरनेट पर मौसम की रिपोर्ट में दिया जाने वाला वायुमंडलीय दाब है। जब घर में वायुदाब मापी स्थानीय मौसम की रिपोर्ट से अनुरूप होते हैं तो वे समुद्र के स्तर पर समायोजित दाब प्रदर्शित करते हैं वास्तविक स्थानीय वायुमंडलीय दाब एक वायुयान चालन में तुंगतामापी अवस्थापन (भौतिकी) मे वायुमंडलीय दाब का समायोजन करते है।

औसत समुद्री स्तर का दाब 1013.25 hPa (29.921 inHg, 760.00 mmHg) होता है। वायुयान चालन, मौसम विवरण को मीटर में, क्यूएनएच को विश्व में हेक्टो-पास्कल या मिलीबार (1 हेक्टोपास्कल = 1 मिलीबार) में प्रसारित किया जाता है संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और जापान को छोड़कर जहां पारा को इंच (दो दशमलव स्थानों तक) में निर्धारित किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा भी समुद्री-स्तर के दाब एसएलपी का विवरण करते हैं, जिसे हेक्टोपास्कल या मिलीबार में कोड के अन्तर्राष्ट्रीय स्तर पर प्रसारित भाग में वायुमंडलीय दाब को एक अलग विधि द्वारा समुद्री स्तर पर समायोजित किया जाता है। हालांकि, कनाडा की सार्वजनिक मौसम विवरण में समुद्री स्तर के दाब की सूचना को किलोपास्कल में दिया जाता है।

अमेरिकी मौसम कोड सूचना में, सभी तीन अंक प्रसारित होते हैं दशमलव बिंदु और एक या दो सबसे महत्वपूर्ण अंक छोड़े गए हैं: जो 1013.2 hPa (14.695 psi) 132, 1000 hPa (100 kPa) 000 और 998.7 hPa को 987 के रूप में प्रेषित किया जाता है। पृथ्वी पर उच्चतम समुद्री-स्तर का दाब साइबेरिया में होता है, जहाँ साइबेरिया उच्च प्रायः 1050 hPa (15.2 psi; 31 inHg) से ऊपर समुद्री-स्तर का दाब प्राप्त करता है निर्धारित ऊँचाई 1085 hPa (15.74 psi; 32.0 inHg) के निकतम होती है। सबसे कम औसत समुद्री स्तर का दाब उष्णकटिबंधीय चक्रवातों और चक्रवात के केंद्रों में पाया जाता है जिसमें 870 hPa (12.6 psi; 26 inHg) से निर्धारित निम्न स्तर का होता है।

सतह का दाब
समुद्री सतह का दाब पृथ्वी की सतह (स्थल और महासागर) पर किसी स्थान पर वायुमंडलीय दाब है। यह उस स्थान पर वायु के द्रव्यमान के प्रत्यक्ष आनुपातिक होता है। संख्यात्मक कारणों से सामान्य परिसंचरण मॉडल (जीसीएम) जैसे वायुमंडलीय मॉडल सामान्यतः सतह के दाब के गैर-आयामी लघुगणक का पूर्वानुमान करते हैं।

संख्यात्मक कारणों से, सामान्य परिसंचरण मॉडल (जीसीएम) जैसे वायुमंडलीय मॉडल सामान्यतः सतह के दाब के गैर-आयामी लघुगणक की भविष्यवाणी करते हैं।

पृथ्वी पर सतह के दाब का औसत मान 985 hPa होता है। यह माध्य समुद्री-स्तर के दाब के विपरीत होता है जिसमें समुद्र तल से ऊपर या नीचे के स्थानों के लिए समुद्री स्तर पर दाब का बहिर्वेशन सम्मिलित है। अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल (आईएसए) में औसत समुद्री-स्तर (एमएसएल) पर औसत दाब 1013.25 hPa, 1 एटीएम या 29.92hPa होता है।

दाब (P), द्रव्यमान (m) और गुरुत्वकर्षण के कारण त्वरण (g) P = F/A = (m*g)/A से संबंधित होता हैं जहाँ A पृष्ठीय क्षेत्रफल है। वायुमंडलीय दाब इस प्रकार उस स्थान के ऊपर वायुमंडलीय द्रव्यमान के प्रति इकाई क्षेत्र के भार के समानुपाती होता है।

ऊंचाई भिन्नता
पृथ्वी पर दाब सतह की ऊंचाई के साथ परिवर्तित होता है, इसलिए पहाड़ों पर वायु का दाब सामान्यतः समुद्र के स्तर पर वायु के दाब से कम होता है। दाब पृथ्वी की सतह से मीसोस्फीयर के शीर्ष तक सुचारू रूप से परिवर्तित होता रहता है। हालांकि मौसम के साथ दाब परिवर्तित होता है, नासा ने 1 वर्ष तक पृथ्वी के सभी भागों के लिए स्थितियों का औसत निकाला है। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय दाब कम होता जाता है। एक निश्चित ऊंचाई पर वायुमंडलीय दाब की गणना की जा सकती है। तापमान और आर्द्रता वायुमंडलीय दाब को भी प्रभावित करती हैं। दाब तापमान के समानुपाती होता है और आर्द्रता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। और एक निश्चित संख्या की गणना करने के लिए इन दोनों को जानना आवश्यक होता है। दाईं ओर का आरेख 15 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 0% की सापेक्षिक आर्द्रता के लिए विकसित किया गया था।

समुद्र तल से कम ऊंचाई पर, दाब प्रत्येक 100 मीटर के लिए लगभग 1.2 kPa (12 hPa) कम हो जाता है। क्षोभमंडल के भीतर अधिक ऊंचाई के लिए, निम्नलिखित समीकरण (बैरोमीटर का सूत्र) वायुमंडलीय दाब p को ऊंचाई h से संबंधित करता है:$$\begin{align} p &=      p_0 \cdot \left(1 - \frac{L \cdot h}{T_0} \right)^\frac{g \cdot M}{R_0 \cdot L} \\ &= p_0 \cdot \left(1 - \frac{g \cdot h}{c_\text{p} \cdot T_0} \right)^{\frac{c_\text{p} \cdot M}{R_0}} \approx p_0 \cdot \exp \left(-\frac{g \cdot h \cdot M}{T_0 \cdot R_0} \right) \end{align}$$

इन समीकरणों के निम्नलिखित मान हैं:

स्थानीय भिन्नता
वायुमंडलीय दाब पृथ्वी पर व्यापक रूप से भिन्न होता है सामान्यतः ये परिवर्तन मौसम और जलवायु का अध्ययन करने में महत्वपूर्ण होते हैं। वायुमंडलीय दाब व्यापक रूप से वायुमंडलीय ज्वार के कारण होने वाले दैनिक या अर्धदैनिक (दो बार दैनिक) चक्र को दर्शाता है। यह प्रभाव उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में कुछ हेक्टोपास्कल के आयाम और ध्रुवीय क्षेत्रों में लगभग शून्य के साथ अपेक्षाकृत प्रभावी होता है। इन विविधताओं में दो अध्यारोपित चक्र होते हैं:


 * सर्कैडियन (24 घंटे) चक्र
 * अर्ध-सर्कैडियन (12 घंटे) चक्र

रिकॉर्ड
19 दिसंबर 2001 को पृथ्वी पर (750 मीटर से ऊपर) निर्धारित किया गया उच्चतम समायोजित समुद्री-स्तर वायुदाब मापी का दाब 1084.8 hPa (32.03 inHg) था। यह 31 दिसंबर को अब तक का उच्चतम समायोजित समुद्री-स्तर वायुदाब मापी का दाब निर्धारित किया गया था 750 मीटर से नीचे 66°53' N, 93°28' E, ऊंचाई: 261 मीटर, 856 फीट रूस के ईवन ऑटोनॉमस ऑक्रग में आगाटा में था। यह 1968 का 1083.8 hPa उच्च ऊंचाई से समुद्र के स्तर में कमी से सम्बद्ध समस्याग्रस्त धारणाओं (मानक चूक दर माते हुए) के कारण है।

मृत्त सागर, पृथ्वी के सबसे कम साथन पर 430 मीटर समुद्र तल से नीचे 1065 एचपीए का समान रूप से उच्च विशिष्ट वायुमंडलीय दाब है। समुद्र के नीचे की सतह के दाब का रिकॉर्ड 1081.8 hPa 21 फरवरी 1961 को निर्धारित किया गया था। मृत्त सागर, समुद्र तल से 430 मीटर (1,410 फीट) नीचे पृथ्वी पर सबसे निचला स्थान है जिसके अनुरूप उच्च विशिष्ट वायुमंडलीय दाब 1065 एचपीए है। 21 फरवरी 1961 को 1081.8 एचपीए (31.95 एचजी) का समुद्री तल से नीचे की सतह का दाब रिकॉर्ड बनाया गया था।

पश्चिमी प्रशांत महासागर में टाइफून टिप के समय 12 अक्टूबर 1979 को निर्धारित अब तक का सबसे कम गैर-चक्रवात वायुमंडलीय दाब 870 एचपीए (0.858 atm 25.69 inHg) था। माप एक टोही-वायुयान से किए गए एक वाद्य अवलोकन पर आधारित था।

पानी की गहराई के आधार पर माप
वायुमण्डलीय (इकाई) 101.325 kPa भी लगभग 10.3 मीटर (33.8 फीट) के समुद्री पानी के एक स्तंभ के भार के कारण होने वाला दाब है। इस प्रकार, एक गोताखोर 10.3 मीटर पानी के नीचे लगभग 2 वायुमंडल (वायु का 1 एटीएम और पानी का 1 एटीएम) का दाब अनुभव करता है। इसके विपरीत, 10.3 मीटर वह अधिकतम ऊंचाई है जिस तक मानक वायुमंडलीय परिस्थितियों में चूषण (सक्शन) का उपयोग करके पानी को वाष्पित किया जा सकता है।

कम दाब, जैसे कि प्राकृतिक गैस लाइनें, कभी-कभी पानी के इंच में निर्दिष्ट होती हैं, सामान्यतः इसे w.c. के रूप में लिखा जाता है। (जल स्तंभ) गेज या w.g. (इंच पानी) गेज। यूएस में एक विशिष्ट गैस का उपयोग करने वाले आवासीय उपकरण को अधिकतम के लिए रेट किया गया है 1/2 psi, जो लगभग 14 w.g. मिलीमीटर, वॉटर गेज, पानी के सेंटीमीटर पानी के आधार पर विभिन्न प्रकार के नामों और नोटेशन वाली समान मीट्रिक इकाइयां अब सामान्यतः कम उपयोग की जाती हैं।

द्रव पदार्थों का क्वथनांक
पृथ्वी के मानक वायुमंडलीय दाब पर शुद्ध पानी 100 °C (212 °F) पर उबलता है। क्वथनांक वह तापमान है जिस पर वाष्प का दाब द्रव के चारों ओर वायुमंडलीय दाब के बराबर होता है। इस कारण द्रवों का क्वथनांक निम्न दाब पर कम तथा उच्च दाब पर अधिक होता है। उच्च ऊंचाई पर खाना पकाने के लिए व्यंजनों या प्रेशर कुकिंग में समायोजन की आवश्यकता होती है। जिस तापमान पर पानी उबलता है, उसे मापकर ऊँचाई का एक सामान्य अनुमान प्राप्त किया जा सकता है 19वीं शताब्दी के मध्य में शोधकर्ताओं द्वारा इस पद्धति का उपयोग किया गया था। इसके विपरीत, यदि कोई कम तापमान पर एक द्रव को वाष्पित करना चाहता है, उदाहरण के लिए आसवन में, एक वैक्यूम पंप का उपयोग करके वायुमंडलीय दाब को कम किया जा सकता है, जैसा कि एक रोटरी बाष्पीकरण कर्ता में होता है।

मापन और मानचित्र
ज्ञान का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग कि वायुमंडलीय दाब ऊंचाई के साथ सीधे बदलता है, विश्वसनीय दाब माप उपकरणों के लिए पहाड़ियों और पहाड़ों की ऊंचाई निर्धारित करने में था। 1774 में, नेविल मास्कलीने में शिहैलियन पर्वत पर और उस पर न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत की पुष्टि कर रहे थे, और उन्हें पर्वत के किनारों पर ऊंचाई को सटीक रूप से मापने की आवश्यकता थी। विलियम रॉय, बैरोमीटर के दाब का उपयोग करते हुए, मास्कलीने की ऊंचाई के निर्धारण की पुष्टि करने में सक्षम थे, यह समझौता एक मीटर (3.28 फीट) के भीतर होना था। यह तरीका सर्वेक्षण कार्य और मानचित्र बनाने के लिए उपयोगी बना और बना हुआ है।

यह भी देखें

 * - शरीर के अंदर या बगल में हवा के स्थान और आसपास के गैस या तरल के बीच दबाव में अंतर के कारण शरीर के ऊतकों को होने वाली शारीरिक क्षति।
 * ढह सकता है - एक एल्युमीनियम कैन अपने आसपास के वायुमंडलीय दबाव से कुचल जाता है
 * , मध्य अक्षांशों पर ऊंचाई के साथ वायुमंडल के प्रमुख थर्मोडायनामिक चर (दबाव, घनत्व, तापमान, आदि) की विशिष्ट विविधताओं का सारणीकरण।
 * , जमीन से अंतरिक्ष तक पृथ्वी का एक अनुभवजन्य, वैश्विक संदर्भ वायुमंडलीय मॉडल
 * ढह सकता है - एक एल्युमीनियम कैन अपने आसपास के वायुमंडलीय दबाव से कुचल जाता है
 * , मध्य अक्षांशों पर ऊंचाई के साथ वायुमंडल के प्रमुख थर्मोडायनामिक चर (दबाव, घनत्व, तापमान, आदि) की विशिष्ट विविधताओं का सारणीकरण।
 * , जमीन से अंतरिक्ष तक पृथ्वी का एक अनुभवजन्य, वैश्विक संदर्भ वायुमंडलीय मॉडल
 * , मध्य अक्षांशों पर ऊंचाई के साथ वायुमंडल के प्रमुख थर्मोडायनामिक चर (दबाव, घनत्व, तापमान, आदि) की विशिष्ट विविधताओं का सारणीकरण।
 * , जमीन से अंतरिक्ष तक पृथ्वी का एक अनुभवजन्य, वैश्विक संदर्भ वायुमंडलीय मॉडल
 * , मध्य अक्षांशों पर ऊंचाई के साथ वायुमंडल के प्रमुख थर्मोडायनामिक चर (दबाव, घनत्व, तापमान, आदि) की विशिष्ट विविधताओं का सारणीकरण।
 * , जमीन से अंतरिक्ष तक पृथ्वी का एक अनुभवजन्य, वैश्विक संदर्भ वायुमंडलीय मॉडल
 * , जमीन से अंतरिक्ष तक पृथ्वी का एक अनुभवजन्य, वैश्विक संदर्भ वायुमंडलीय मॉडल
 * , जमीन से अंतरिक्ष तक पृथ्वी का एक अनुभवजन्य, वैश्विक संदर्भ वायुमंडलीय मॉडल

बाहरी संबंध

 * 1976 Standard Atmosphere from NASA
 * Source code and equations for the 1976 Standard Atmosphere
 * A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere
 * Calculator using multiple units and properties for the 1976 Standard Atmosphere
 * Calculator giving standard air pressure at a specified altitude, or altitude at which a pressure would be standard
 * Current map of global mean sea-level pressure
 * Calculate pressure from altitude and vice versa

प्रयोग

 * वायुमंडलीय दाब प्रयोगों पर फिल्में जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी की QuickTime|HyperPhysics वेबसाइट – QuickTime की आवश्यकता है
 * कैन के अंदर पानी उबालने के बाद कुचला जा रहा है, फिर उसे बर्फ के ठंडे पानी के टब में ले जाते हुए दिखाने वाला परीक्षण।

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