Lufttrykk

Dagleg endring av lufttrykket i Nord-Tyskland (svart kurve er lufttrykket)

Lufttrykk er trykket over eit område i atmosfæren, og det oppstår som følgje av vekta til lufta over området.

Luftmassar er påverka av det generelle lufttrykket inne i luftmassen, og dannar område med høgtrykk og lågtrykk. Lågtrykksområde har mindre atmosfæriske masse over seg, medan høgtrykk har meir atmosfærisk masse over seg.

Luftmolekyla minkar eksponentielt med høgda, og derfor vil òg lufttrykket minke med høgda. Sambandet mellom høgda og lufttrykket er ei tilnærming av første orden:

$\log _{10}P\approx {5-{h \over 15500}}$,

der P er trykket i pascal (Pa) og h er høgda i meter. Dette viser at trykket i ei høgd på 31 km er om lag 10^(5-2) Pa = 1000 Pa, eller 1 % av trykket ved havnivå. Ei grov tilnærming som gjeld for dei første kilometerane over overflata er at trykket minkar med 100 hPa per kilometer.

Ei søyle med luft med ei flate på 1 m² veg om lag 98 000 kN. Sjå Lufttettleik.

Standard atmosfæretrykk

Standardatmosfære (symbol: atm) er ei måleeining for trykk, og er definert til å vere nøyaktig 1013,25 hPa. Denne verdien representerer det gjennomsnittlege trykket ved havnivå på breiddegraden Paris ligg på.

Eit trykk på 1 atm kan òg skrivast som:

≡1,01325 bar

≡101,325 kPa

≡1013,25 millibar (mbar, mb eller millib.)

≡760 torr

≈1,033 227 452 799 886 kp/cm²

≈1,033 227 452 799 886 teknisk atmosfære

≈1033,227 452 799 886 cm–H₂O, 4 °C ^[A]

^A Dette er ein generelt akseptert verdi for cm–H₂O, 4 °C. Det er produktet av 1 kp per kvadratcentimeter (ein teknisk atmosfære) multiplisert med 1.013 25 (bar/atmosfære) og delt på 0.980 665 (et pond).

Ein standard atmosfære er standard trykk som blir brukt for hydrauliske krefter, i luftfart og oljeindustrien.

Midla trykk i havnivå (MSLP eller QFF)

Det midla trykket i havnivå (mean sea level pressure, MSLP) er trykket ved havnivå eller trykket på land (som ikkje er i havnivå) redusert til havnivå ved å anta eit isotermisk lag ved temperaturen på stasjonen.

Dette er trykket som vêrobservatørar vanlegvis rapporterer, og som ein kan sjå i aviser eller på fjernsyn. Når eit barometer i heimen er sett til det same trykket som i lokale vêrrapportar, måler dei trykket redusert til havnivå, og ikkje det verkelege lufttrykket.

Reduksjonen til havnivå tyder at dei normale endringane i lufttrykket vil vere dei same for alle vêrstasjonar, uavhengig av kor høgt stasjonane ligg. Høgtrykk og lågtrykk er ikkje avhengig av geografisk forhold, og dette gjer at isobarar på eit vêrkart blir eit nyttig verktøy.

For å måle høgda til eit fly, brukar ein i luftfarten andre måtar å redusere lufttrykket til havnivå, enten QNH eller QFE

• QNH er ein metode der lufttrykket er redusert slik at høgdemålaren i flyet viser høgda flyplassen ligg i når flyet står på bakken. Med ISA (internasjonal standard atmosfære) temperaturforhold vil høgdemålaren måle ei høgd over midlare havnivå i nærleiken av flyplassen.

• QFE er ein metode der lufttrykket er redusert slik at høgdemålaren i flyet viser kor høgt flyet er over eit referansepunkt (vanlegvis rullebana) på ein flyplass. Med ISA temperaturforhold vil høgdemålaren vise ei høgd over referansepunktet.

Midlare trykk i havnivå er 1013,25 hPa. I flyvêrrapportar (METAR), blir QNH sendt rundt til heile verda i hektopascal (hPa), unntatt i USA og Canada som brukar eit anna system (inches of mercury). I vêrkoden treng ein berre tre tal, dei to siste tala i tillegg til første tal bak komma. T.d. blir 1013,2 hPa sendt ut som 132, 1000,0 hPa som 000, og 998,7 hPa som 987 osv. Dette kjem av at havnivåtrykket svært sjeldan går over 1050 hPa eller under 950 hPa. Det er likevel mogeleg å kome både over og under desse verdiane. Ein tropisk syklon kan t.d. kome ned i trykk på under 900 hPa.

Endring av lufttrykk med høgda

Trykket endrar seg raskt, men jamnt, frå jordoverflata til det ytre rommet. Lista under her viser lufttrykket (som brøkdel av ein atmosfære) i forskjellige høgder. For å finne trykket (i kPa eller % av atm) i ei gitt høgde kan du bruke ein Høgdekalkulator

Brøkdel av 1 atm	høgd i meter
1	0
1/2	5486.3
1/3	8375.8
1/10	16131.9
1/100	30900.9
1/1000	48467.2
1/10000	69463.6
1/100000	96281.6

Lokale trykkvariasjonar

Orkanenen Wilma 19. oktober 2005 – 882 hPa i auge

Lufttrykket kan variere mykje på Jorda, og desse variasjonane er viktige for å studere vêret og klimaet. Sjå høgtrykk eller lågtrykk for effektane trykkvariasjonane har på vêret.

Det høgaste målte lufttrykket nokon gong er 1086 hPa, og vart målt i Tosontsengel i Mongolia, 19. desember 2001.

Det lågaste lufttrykket, som ikkje blei målt i ein tornado, er 870 hPa i samband med tyfonen Tip i det vestlege Stillehavet 12. oktober 1979. Rekorden i Atlanterhavet er på 882 hPa i samband med orkanen Wilma 19. oktober 2005.

Lufttrykket svingar opp og ned to gonger dagleg på grunn av tidvasskrefter. Denne effekten er veldig sterk i tropiske område, og nesten lik null i polare område. Grafen øvst på sida viser denne daglege variasjonen i Nord-Europa. I tropane kan endringa vere så mykje som 5 hPa. Desse variasjonane har ein rytme på både 24 og 12 timar.

Lufttrykk forklart ut frå vasstrykk

Lufttrykket blir ofte målt med eit kvikksølvbarometer, og ei høgd på om lag 760 mm med kvikksølv blir ofte brukt for å illustrere (og måle) lufttrykket. Men sidan folk flest vanlegvis ikkje kjem i kontakt med kvikksølv, kan vatn vere ein meir nyttig måte å forklare lufttrykket i atmosfæren på. Eit trykk på ei atmosfære er det trykket som må til for å løfte vatn om lag 10,3 m. Så ein dykkar som er på 10,3 m djup i ferskvatn vil oppleve eit trykk på om lag 2 atmosfærar (1 atm frå luft og 1 atm frå vatnet)

Sjå òg

• Hydrostatisk likning

Referansar

1. US Department of Defense Military Standard 810E
2. Burt, Christopher C., (2004). Extreme Weather, A Guide & Record Book. W. W. Norton & Company ISBN 0-393-32658-6
3. U.S. Standard Atmosphere, 1962, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1962.
4. U.S. Standard Atmosphere, 1976, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1976.

Bakgrunnsstoff

Wikimedia Commons har multimedia som gjeld: Lufttrykk

• Filmar om eksperiment med lufftrykk frå Georgia State University si HyperPhysics nettside. (krev QuickTime)