La pressione atmosferica è una grandezza che esprime il rapporto tra il peso della colonna d’aria che grava su di una certa superficie e l’area della superficie considerata. Essa generalmente coincide con la pressione idrostatica esercitata dal peso della colonna d’aria sulla superficie terrestre sottostante, ed è di conseguenza indipendente dalla massa terrestre stessa, essendo la pressione idrostatica di un fluido (nel nostro caso assimilabile all’aria) dipendente unicamente dalla sua densità, dall’accelerazione di gravità (che è costante e approssimabile a g=9.81 m/s2) e dall’altezza considerata.
L’unità di misura della pressione atmosferica è il Pascal, e lo strumento atto alla sua misurazione è il barometro.
La pressione atmosferica standard, misurata a livello del mare ad una temperatura di 15ºC ad una latitudine di 45º, è pari ad 1 atm, ovvero 760 mmHg, ovvero 101325 Pa.
Fattori che influenzano la pressione atmosferica
Vi sono diversi fattori che possono influenzare la pressione atmosferica. I più importanti però sono 3:
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- L’altitudine
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- La temperatura
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- L’umidità
L’altitudine
Maggiore è l’altitudine considerata rispetto al livello del mare, minore sarà la pressione atmosferica, in quanto l’altezza e dunque il peso della colonna d’aria che grava sulla superficie terrestre sarà minore.
Questo tuttavia non avviene in maniera lineare, in quanto, a differenza dei liquidi (in cui l’aumento pressorio è direttamente proporzionale alla profondità considerata) l’aria è comprimibile, e dunque in basso avrà una pressione maggiore, perché subisce il peso di tutta la colonna sovrastante, che la comprime ulteriormente. Per questa ragione la pressione atmosferica non si riduce in maniera direttamente proporzionale all’altitudine considerata, ma lo fa in maniera esponenziale.
Ciò significa che se al livello del mare la pressione è di 1 atm, a 6000 metri di altezza si è già più che dimezzata (corrisponde a circa 0,46 atm), e a 10000 metri corrisponde più o meno ad un quarto di quella iniziale (0,26 atm).
È importante specificare che questo è vero solo in condizioni sperimentali, ovvero eliminando le altre variabili fondamentali, che sono la temperatura e l’umidità, di cui parleremo ora.
La temperatura
La temperatura è una variabile da tenere sempre in considerazione, in quanto il suo incremento provoca una dilatazione dell’aria che, riscaldandosi, diventa meno densa. Questo fa sì che essa incrementi il proprio volume, spostando di conseguenza le masse d’aria sovrastanti più in alto; questo aumenta dunque la pressione atmosferica ad altitudini maggiori, riducendola invece in basso.
Detto in altre parole, ciò significa che, con l’aumentare della temperatura, le masse d’aria si dilatano, tendendo a salire verso l’alto. Così facendo, in alto troveremo una colonna d’aria più densa, il che determina un aumento della pressione in alto.
Questo è di primaria importanza nell’ambito meteorologico.
L’umidità
Anche l’umidità è un fattore fondamentale per la determinazione della pressione atmosferica. L’aria è infatti costituita da diverse tipologie di molecole ed atomi, alcuni dei quali sono piuttosto pesanti, come l’azoto.
Ecco allora che se questi vengono sostituiti da vapore acqueo, che è molto più leggero, anche la massa d’aria stessa tenderà ad essere complessivamente più leggera, generando dunque aree di bassa pressione.
Al contrario l’aria secca sarà sinonimo invece di alta pressione.
Alta e bassa pressione
È ben evidente dunque che tutti questi fattori vanno sempre considerati insieme nella determinazione di aree ad alta e bassa pressione atmosferica.
Bassa pressione
Quando l’aria si scalda (la temperatura aumenta) tende a salire, generando una zona di bassa pressione.
Salendo essa determina almeno due conseguenze: anzitutto in basso si assisterà ad una diminuzione delle temperature, e poi in alto essa si scontrerà con zone molto più fredde; tutto ciò determina il fenomeno della condensazione (transizione di una sostanza dallo stato gassoso allo stato liquido), con conseguente formazione di nubi e dunque di cattive condizioni meteorologiche.
Alta pressione
Se invece la pressione è alta, l’aria tenderà a scendere, in quanto un peso maggiore grava sopra di lei. Scendendo essa si comprime e dunque si scalda, provocando una dissoluzione delle nubi e dunque una situazione di generale bel tempo.
Tuttavia ciò è vero se parliamo di aria secca: infatti, se l’aria è umida (cioè ricca di vapore acqueo) può dare luogo ad un altro fenomeno atmosferico, che è la nebbia. Quando l’aria scende, scaldandosi, comprime delle zone sottostanti più fredde, che se sono ricche di vapore acqueo possono generare il fenomeno della condensazione, che avverrà in questo caso vicino al suolo, essendo tali masse d’aria poste in basso: avrà dunque luogo il fenomeno della nebbia.
