वायुमंडलीय दाब

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वायुमंडलीय दबाव, जिसे बैरोमेट्रिक दबाव (बैरोमीटर के बाद) के रूप में भी जाना जाता है, पृथ्वी के वायुमंडल के भीतर का दबाव है। मानक वातावरण (इकाई) (प्रतीक: एटीएम) दबाव की एक इकाई है जिसे परिभाषित किया गया है 101,325 Pa (1,013.25 hPa), जो 1013.25 बार (इकाई) के बराबर है,[1] 760{{nbsp}पारा का मिलीमीटर, 29.9212 इंच पारा|इंच{{nbsp}एचजी, या 14.696 प्रति वर्ग इंच पाउंड[2] एटीएम इकाई पृथ्वी पर औसत समुद्र-स्तर के वायुमंडलीय दबाव के लगभग बराबर है; यानी समुद्र तल पर पृथ्वी का वायुमंडलीय दबाव लगभग 1 एटीएम है।

ज्यादातर परिस्थितियों में, माप बिंदु के ऊपर पृथ्वी के वायुमंडल के वजन के कारण वायुमंडलीय दबाव का द्रव दबाव से निकटता से अनुमान लगाया जाता है। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय द्रव्यमान कम होता जाता है, इसलिए बढ़ती ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय दबाव कम होता जाता है। क्योंकि वातावरण पृथ्वी की त्रिज्या के सापेक्ष पतला है - विशेष रूप से कम ऊंचाई पर घनी वायुमंडलीय परत - ऊंचाई के कार्य के रूप में पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण त्वरण को स्थिर के रूप में अनुमानित किया जा सकता है और इस गिरावट में बहुत कम योगदान देता है। पास्कल (यूनिट) (1 पास्कल = 1 न्यूटन (यूनिट) प्रति वर्ग मीटर, 1) की इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली के साथ दबाव प्रति इकाई क्षेत्र बल को मापता है एन / एम2). औसतन, 1 वर्ग सेंटीमीटर (सेमी2), औसत (औसत) समुद्र तल से पृथ्वी के वायुमंडल के शीर्ष तक मापा जाता है, इसका द्रव्यमान लगभग 1.03 किलोग्राम है और लगभग 10.1 न्यूटन का बल या भार उत्पन्न करता है, जिसके परिणामस्वरूप 10.1 N/cm का दबाव होता है2 या 101 न्यूटन (यूनिट)#आमतौर पर किलोन्यूटन/मीटर के रूप में देखा जाता है2 (101 किलोपास्कल, केपीए)। 1 के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ हवा का एक स्तंभ में2 का भार लगभग 14.7 होगा पाउंड (बल), जिसके परिणामस्वरूप 14.7 का दबाव होता है{{nbsp}एलबीएफ/इन2</उप>।

तंत्र

वायुमंडलीय दबाव सतह के ऊपर वायुमंडलीय गैसों पर ग्रह के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण होता है और यह ग्रह के द्रव्यमान, सतह की त्रिज्या, और गैसों की मात्रा और संरचना और वातावरण में उनके ऊर्ध्वाधर वितरण का एक कार्य है। .[3][4] यह ग्रहों के घूमने और स्थानीय प्रभावों जैसे हवा के वेग, तापमान के कारण घनत्व में बदलाव और संरचना में बदलाव से संशोधित होता है।[5]


औसत समुद्री स्तर का दबाव

File:Day5pressureforecast.png
एम्बार या एचपीए में वायुमंडलीय दबाव दिखाने वाला नक्शा
File:Mslp-jja-djf.png
ERA-15 पुनः विश्लेषण।
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कोल्समैन-प्रकार बैरोमेट्रिक विमान altimeter

मीन सी-लेवल प्रेशर (MSLP) औसत समुद्र तल (PMSL) पर वायुमंडलीय दबाव है। यह सामान्य रूप से रेडियो, टेलीविजन और समाचार पत्रों या इंटरनेट पर मौसम की रिपोर्ट में दिया जाने वाला वायुमंडलीय दबाव है। जब घर में बैरोमीटर स्थानीय मौसम की रिपोर्ट से मेल खाने के लिए सेट होते हैं, तो वे समुद्र के स्तर पर समायोजित दबाव प्रदर्शित करते हैं, वास्तविक स्थानीय वायुमंडलीय दबाव नहीं।

एविएशन में अल्टीमीटर सेटिंग एक वायुमंडलीय दबाव समायोजन है।

समुद्र तल का औसत दाब होता है 1013.25 hPa (29.921 inHg; 760.00 mmHg). विमानन मौसम रिपोर्ट (METAR) में, QNH को दुनिया भर में हेक्टोपास्कल या मिलीबार (1 हेक्टोपास्कल = 1 मिलीबार) में प्रसारित किया जाता है, संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और जापान को छोड़कर जहां पारा के इंच (दो दशमलव स्थानों तक) में रिपोर्ट किया जाता है। . संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा भी समुद्र-स्तर के दबाव SLP की रिपोर्ट करते हैं, जिसे हेक्टोपास्कल या मिलीबार में, कोड के अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रसारित भाग में नहीं, टिप्पणी अनुभाग में, एक अलग विधि द्वारा समुद्र स्तर पर समायोजित किया जाता है।[6] हालांकि, कनाडा की सार्वजनिक मौसम रिपोर्ट में, समुद्री स्तर के दबाव को किलोपास्कल में रिपोर्ट किया जाता है।[7] अमेरिकी मौसम कोड टिप्पणियों में, तीन अंक सभी प्रसारित होते हैं; दशमलव बिंदु और एक या दो सबसे महत्वपूर्ण अंक छोड़े गए हैं: 1013.2 hPa (14.695 psi) 132 के रूप में प्रसारित होता है; 1000 hPa (100 kPa) 000 के रूप में प्रसारित होता है; 998.7 hPa 987 के रूप में प्रेषित किया जाता है; आदि। पृथ्वी पर उच्चतम समुद्र-स्तर का दबाव साइबेरिया में होता है, जहाँ साइबेरियाई उच्च अक्सर ऊपर समुद्र-स्तर का दबाव प्राप्त करता है। 1050 hPa (15.2 psi; 31 inHg), रिकॉर्ड ऊंचाई के करीब 1085 hPa (15.74 psi; 32.0 inHg). वायुमंडलीय दबाव के साथ उष्णकटिबंधीय चक्रवातों और बवंडर के केंद्रों में सबसे कम औसत दर्जे का समुद्री स्तर का दबाव पाया जाता है # के रिकॉर्ड 870 hPa (12.6 psi; 26 inHg).

सतह का दबाव

सतही दबाव पृथ्वी की सतह (स्थल और महासागर) पर किसी स्थान पर वायुमंडलीय दबाव है। यह उस स्थान पर हवा के द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक है।

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

पृथ्वी पर सतही दबाव का औसत मान 985 hPa है।[8] यह माध्य समुद्र-स्तर के दबाव के विपरीत है, जिसमें समुद्र तल से ऊपर या नीचे के स्थानों के लिए समुद्र स्तर पर दबाव का बहिर्वेशन शामिल है। अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल (अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल) में औसत समुद्र तल (समुद्र तल) पर औसत दबाव 1013.25 hPa, या 1 वातावरण (atm), या पारा का 29.92 इंच है।

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

ऊंचाई भिन्नता

File:Storm over Snæfellsjökull.jpg
Snæfellsjökull (आइसलैंड) के ऊपर एक बहुत ही स्थानीय तूफान, भौगोलिक लिफ्ट द्वारा पर्वत पर बने बादलों को दिखा रहा है
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ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय दबाव में बदलाव, 15 डिग्री सेल्सियस और 0% सापेक्ष आर्द्रता के लिए गणना की गई।
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इस प्लास्टिक की बोतल को लगभग सील कर दिया गया था 4,300 metres (14,000 ft) ऊंचाई, और वायुमंडलीय दबाव में वृद्धि से कुचल दिया गया था 2,700 metres (9,000 ft) और 300 metres (1,000 ft), क्योंकि इसे समुद्र तल की ओर नीचे लाया गया था।

पृथ्वी पर दबाव सतह की ऊंचाई के साथ बदलता रहता है, इसलिए पहाड़ों पर हवा का दबाव आमतौर पर समुद्र के स्तर पर हवा के दबाव से कम होता है। दबाव पृथ्वी की सतह से मीसोस्फीयर के शीर्ष तक सुचारू रूप से बदलता रहता है। हालांकि मौसम के साथ दबाव बदलता है, नासा ने साल भर पृथ्वी के सभी हिस्सों के लिए स्थितियों का औसत निकाला है। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय दबाव कम होता जाता है। एक निश्चित ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव की गणना कर सकते हैं।[9] तापमान और आर्द्रता वायुमंडलीय दबाव को भी प्रभावित करते हैं। दबाव तापमान के समानुपाती होता है और आर्द्रता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। और एक सटीक संख्या की गणना करने के लिए इन दोनों को जानना आवश्यक है। लेखाचित्र Template:If mobile को 15 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 0% की सापेक्ष आर्द्रता के लिए विकसित किया गया था।

समुद्र तल से कम ऊंचाई पर दबाव लगभग कम हो जाता है 1.2 kPa (12 hPa) हर 100 मीटर के लिए। क्षोभमंडल के भीतर उच्च ऊंचाई के लिए, निम्नलिखित समीकरण (बैरोमीटर का सूत्र) वायुमंडलीय दबाव p को ऊंचाई h से संबंधित करता है: . इन समीकरणों में मान हैं:

Parameter Description Value
h Height above mean sea level  m
p0 Sea level standard atmospheric pressure 101325 Pa
L Temperature lapse rate, = g/cp for dry air ~ 0.00976 K/m
cp Constant-pressure specific heat 1004.68506 J/(kg·K)
T0 Sea level standard temperature 288.16 K
g Earth-surface gravitational acceleration 9.80665 m/s2
M Molar mass of dry air 0.02896968 kg/mol
R0 Universal gas constant 8.314462618 J/(mol·K)


स्थानीय भिन्नता

File:Wilma1315z-051019-1kg12.jpg
19 अक्टूबर 2005 को तूफान विल्मा। तूफान की आंख में दबाव था 882 hPa (12.79 psi) जिस समय छवि ली गई थी।

वायुमंडलीय दबाव पृथ्वी पर व्यापक रूप से भिन्न होता है, और ये परिवर्तन मौसम और जलवायु का अध्ययन करने में महत्वपूर्ण हैं। वायुमंडलीय दबाव वैश्विक 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 सबसे मजबूत है। इन विविधताओं में दो अध्यारोपित चक्र होते हैं, एक सर्कैडियन (24 h) चक्र, और एक अर्ध-सर्कैडियन (12 h) चक्र।

रिकॉर्ड्स

पृथ्वी पर दर्ज किया गया उच्चतम समायोजित-से-समुद्र स्तर बैरोमेट्रिक दबाव (750 मीटर से ऊपर) था 1084.8 hPa (32.03 inHg) 19 दिसंबर 2001 को टोसोंटसेंगल, ज़वखान | टोसोंटसेंगल, मंगोलिया में मापा गया।[10] उच्चतम समायोजित-से-समुद्र स्तर बैरोमेट्रिक दबाव अब तक दर्ज किया गया (750 मीटर से नीचे) ईवनक स्वायत्त ऑक्रग, रूस में आगाटा में था (66 ° 53') एन, 93°28' ई, ऊंचाई: 261 m, 856 ft) 31 दिसंबर 1968 को 1083.8 hPa (32.005 inHg).[11] भेदभाव उच्च ऊंचाई से समुद्र के स्तर में कमी से जुड़ी समस्याग्रस्त धारणाओं (मानक चूक दर मानते हुए) के कारण है।[10]

मृत सागर, पृथ्वी पर सबसे कम जगह पर 430 metres (1,410 ft) समुद्र तल से नीचे, 1065 का समान रूप से उच्च विशिष्ट वायुमंडलीय दबाव है{{nbsp}एचपीए।[12] समुद्र के नीचे सतह के दबाव का रिकॉर्ड 1081.8 hPa (31.95 inHg) 21 फरवरी 1961 को निर्धारित किया गया था।[13] पश्चिमी प्रशांत महासागर में टाइफून टिप के दौरान 12 अक्टूबर 1979 को निर्धारित अब तक का सबसे कम गैर-टॉर्नेडिक वायुमंडलीय दबाव 870 hPa (0.858 atm; 25.69 inHg) था। माप एक टोही विमान से किए गए एक वाद्य अवलोकन पर आधारित था।[14]


पानी की गहराई के आधार पर माप

एक वातावरण (इकाई) (101.325 kPa or 14.7 psi) लगभग मीठे पानी के एक स्तंभ के वजन के कारण होने वाला दबाव भी है 10.3 m (33.8 ft). इस प्रकार, एक गोताखोर 10.3 मीटर पानी के नीचे लगभग 2 वायुमंडल (हवा का 1 एटीएम और पानी का 1 एटीएम) के दबाव का अनुभव करता है। इसके विपरीत, 10.3 मीटर वह अधिकतम ऊंचाई है जिस तक मानक वायुमंडलीय परिस्थितियों में चूषण का उपयोग करके पानी को उठाया जा सकता है।

कम दबाव, जैसे कि प्राकृतिक गैस लाइनें, कभी-कभी पानी के इंच में निर्दिष्ट होती हैं, आमतौर पर 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 12 psi (3.4 kPa; 34 mbar), 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 आमतौर पर कम उपयोग की जाती हैं।

तरल पदार्थों का क्वथनांक

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शुद्ध पानी उबल रहा है 100 °C (212 °F) पृथ्वी के मानक वायुमंडलीय दबाव पर। क्वथनांक वह तापमान है जिस पर वाष्प का दबाव तरल के चारों ओर वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है।[15] इस कारण द्रवों का क्वथनांक निम्न दाब पर कम तथा उच्च दाब पर अधिक होता है। उच्च ऊंचाई पर खाना पकाने के लिए व्यंजनों में समायोजन की आवश्यकता होती है[16] या प्रेशर कुकिंग। जिस तापमान पर पानी उबलता है, उसे मापकर ऊँचाई का एक मोटा अनुमान प्राप्त किया जा सकता है; 19वीं शताब्दी के मध्य में खोजकर्ताओं द्वारा इस पद्धति का उपयोग किया गया था।[17] इसके विपरीत, यदि कोई कम तापमान पर एक तरल को वाष्पित करना चाहता है, उदाहरण के लिए आसवन में, एक वैक्यूम पंप का उपयोग करके वायुमंडलीय दबाव को कम किया जा सकता है, जैसा कि एक रोटरी बाष्पीकरणकर्ता में होता है।

मापन और मानचित्र

ज्ञान का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग कि वायुमंडलीय दबाव ऊंचाई के साथ सीधे बदलता है, विश्वसनीय दबाव माप उपकरणों के लिए पहाड़ियों और पहाड़ों की ऊंचाई निर्धारित करने में था। 1774 में, नेविल मास्कलीने ने स्कॉटलैंड में Schiehallion पर्वत पर न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत की पुष्टि करते हुए शिहैलियन प्रयोग किया था, और उन्हें पर्वत के किनारों पर ऊंचाई को सटीक रूप से मापने की आवश्यकता थी। विलियम रॉय, बैरोमीटर के दबाव 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 विधि सर्वेक्षण कार्य और मानचित्र निर्माण के लिए उपयोगी बनी और बनी हुई है।[18]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. "Statement (2001)". BIPM. Retrieved 2022-03-19.
  2. International Civil Aviation Organization. Manual of the ICAO Standard Atmosphere, Doc 7488-CD, Third Edition, 1993. ISBN 92-9194-004-6.
  3. "वायुमंडलीय दबाव (विश्वकोश प्रविष्टि)". National Geographic. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
  4. "Q & A: Pressure – Gravity Matters?". Department of Physics. University of Illinois Urbana-Champaign. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
  5. Jacob, Daniel J. (1999). वायुमंडलीय रसायन विज्ञान का परिचय (in English). Princeton University Press. ISBN 9780691001852. Archived from the original on 2021-10-01. Retrieved 2020-10-15.
  6. Sample METAR of CYVR Archived 2019-05-25 at the Wayback Machine Nav Canada
  7. Montreal Current Weather, CBC Montreal, Canada, archived from the original on 2014-03-30, retrieved 2014-03-30
  8. Jacob, Daniel J. Introduction to Atmospheric Chemistry Archived 2020-07-25 at the Wayback Machine. Princeton University Press, 1999.
  9. A quick derivation relating altitude to air pressure Archived 2011-09-28 at the Wayback Machine by Portland State Aerospace Society, 2004, accessed 05032011
  10. 10.0 10.1 World: Highest Sea Level Air Pressure Above 750 m, Wmo.asu.edu, 2001-12-19, archived from the original on 2012-10-17, retrieved 2013-04-15
  11. World: Highest Sea Level Air Pressure Below 750 m, Wmo.asu.edu, 1968-12-31, archived from the original on 2013-05-14, retrieved 2013-04-15
  12. Kramer, MR; Springer C; Berkman N; Glazer M; Bublil M; Bar-Yishay E; Godfrey S (March 1998). "मृत सागर में कम ऊंचाई पर सीओपीडी के साथ हाइपोक्सिमिक रोगियों का पुनर्वास, पृथ्वी पर सबसे कम जगह" (PDF). Chest. 113 (3): 571–575. doi:10.1378/chest.113.3.571. PMID 9515826. Archived from the original (PDF) on 2013-10-29.
  13. Court, Arnold (1969). "Improbable Pressure Extreme: 1070 Mb". Bulletin of the American Meteorological Society. 50 (4): 248–50. JSTOR 26252600.
  14. Chris Landsea (2010-04-21). "Subject: E1), Which is the most intense tropical cyclone on record?". Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. Archived from the original on 6 December 2010. Retrieved 2010-11-23.
  15. Vapour Pressure, Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, archived from the original on 2017-09-14, retrieved 2012-10-17
  16. High Altitude Cooking, Crisco.com, 2010-09-30, archived from the original on 2012-09-07, retrieved 2012-10-17
  17. Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). "बैरोमीटर के सूत्र पर". American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. Bibcode:1997AmJPh..65..404B. doi:10.1119/1.18555.
  18. Hewitt, Rachel, Map of a Nation – a Biography of the Ordnance Survey ISBN 1-84708-098-7


बाहरी संबंध



प्रयोग

श्रेणी:वातावरण श्रेणी:वायुमंडलीय ऊष्मप्रवैगिकी श्रेणी:दबाव श्रेणी:पानी के नीचे गोताखोरी भौतिकी