L'air a un poids. Le poids de l'air qui exerce une pression sur l'atmosphère et sur la surface de la Terre est la pression de l'air. La pression atmosphérique est également appelée pression barométrique, mesurée par des baromètres. La pression de l'air est plus basse à haute altitude, où il y a moins d'air qui pousse vers le bas. La pression atmosphérique est la plus élevée au niveau de la mer. La pression de l'air dans l'atmosphère de la Terre change fréquemment, mais tombe toujours dans une fourchette définie. En 1645, Evangelista Torricelli a fait des découvertes qui l'ont aidé à conceptualiser l'idée de base du baromètre. Quand il a placé un tube de verre qui était fermé à une extrémité à l'envers dans un récipient de liquide, la pression de l'air a forcé le liquide dans le tube. Il a constaté que la hauteur de la colonne de liquide montait et descendait avec les changements de pression d'air. Le mercure est devenu le liquide de choix parce que son poids élevé permettait la longueur de tube de verre la plus courte possible. Les baromètres à mercure fournissent toujours les mesures les plus précises de la pression d'air.
Mesure de la pression atmosphérique
L'unité internationale de pression atmosphérique est l'hectopascal (hP), ce qui équivaut à millibars (mb). Certains baromètres mesurent la pression de l'air en pouces ou en centimètres, selon la hauteur de la colonne de mercure.
L'échelle barométrique
La pression atmosphérique standard au niveau de la mer est de 1013,25 mb. La pression atmosphérique la plus élevée enregistrée était de 1084 mb en Sibérie. La pression atmosphérique la plus basse, 870 mb, a été enregistrée lors d'un typhon dans l'océan Pacifique.
Température et altitude
La température et l'altitude affectent la pression barométrique. La pression de l'air varie avec l'altitude; il est toujours plus bas à haute altitude, peu importe les conditions météorologiques. L'air frais est moins dense que l'air chaud car il y a moins de collisions entre les molécules d'air. Cela entraîne une pression d'air inférieure. Par exemple, 500 mb de pression d'air se produit à une altitude inférieure pour l'air plus frais. L'air chaud se dilate, donc 500 mb de pression d'air se trouve à des altitudes plus élevées. 500 mb de pression atmosphérique au Canada se produirait probablement à une altitude plus basse qu'au Mexique.
Pour comparer la pression atmosphérique à différentes altitudes, les observateurs météorologiques doivent corriger l'effet de l'altitude en ajoutant la pression atmosphérique qui serait exercée au niveau de la mer. Par exemple, si la pression de l'air mesure 840 mb à une altitude de 1.000 mètres au-dessus du niveau de la mer, la mesure ajustée pour le niveau de la mer est de 1.020 mb. Sans corriger la pression de l'air au niveau de la mer, la pression de l'air sur le sommet du mont. L'Everest est proche de 300 mb.
Effets
Dans une zone de haute pression, l'air est plus dense que l'air qui l'entoure. Les vents soufflent de l'air hors d'une zone à haute pression, l'amenant à couler. Comme l'air descend lentement, sa température augmente. La chaleur de l'air empêche l'eau de se condenser pour former des nuages. En conséquence, les zones à haute pression sont souvent associées à un temps clair. Les vents soufflent de l'air dans une zone à basse pression et l'air à haute pression s'élève au-dessus de l'air à basse pression. L'air se refroidit à mesure qu'il s'élève, ce qui favorise la condensation de l'eau dans l'air. Des nuages se forment et des précipitations peuvent en résulter. C'est pourquoi une pression d'air faible est associée à un temps pluvieux ou neigeux.
La pression de l'air monte et descend d'environ 3 hP dans les cycles quotidiens, peu importe les conditions météorologiques. Les météorologues tiennent compte de ces fluctuations lorsqu'ils analysent les changements de la pression atmosphérique pour interpréter si les changements sont dus aux systèmes météorologiques. Une chute importante de 7 hP ou plus en 24 heures peut indiquer qu'un système à haute pression est en train de sortir et /ou qu'un système à basse pression se déplace.