LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Se define como el peso del aire por unidad de superficie, ejerciéndose dicha presión hacia todas direcciones.

El físico Torricelli, para medir la presión atmosférica, se valió de una cubeta llena de mercurio y un tubo de vidrio de un metro de longitud, conteniendo éste, también mercurio.

El mercurio contenido en la cubeta ascendía hasta un cierto nivel cuando se invertía el tubo en la cubeta, quedando el sistema en equilibrio, es decir, al realizar la operación se esperó a que no hubiera oscilaciones de nivel en la cubeta.

El peso del aire de la atmósfera encima de la cubeta obliga al mercurio del tubo a no verterse completamente sobre ésta, sino a descender hasta un cierto nivel en el tubo.

Si se considera una columna de mercurio de un centímetro cuadrado de sección situado al nivel del mar, la columna, por el efecto de la presión atmosférica, tiene una altura de 76 cms., y como un centímetro cúbico de mercurio a 0°C pesa 13,6 gramos, la columna tendrá un peso que será igual al producto de multiplicar 13,6 por 76, que es igual a 1033,6
gramos.

Graduando el tubo en milímetros, conseguiremos una información de presión atmosférica expresada en milímetros de mercurio, que es otra de las unidades utilizadas, aunque raramente en aviación.

Cuando la presión atmosférica disminuya, el nivel en la cubeta ascenderá y, en consecuencia, el nivel de mercurio en el tubo de vidrio descenderá, indicando directamente una presión atmosférica menor.

En la práctica se utiliza el milibar, que equivale a mil dinas por centímetro cuadrado.

Dividiendo la cantidad anterior entre mil y ajustando el valor a la media de presión atmosférica internacional, se deduce, entonces, que los 76 cms. ó 760 mm. de Hg, equivalen a 1013,28 mb. aproximadamente.

Se utiliza también el hectopascal (HPA), equivalente a 100 newtons por metro cuadrado.

Por tanto, la presión estándar también es de 1013 HPA.

Para obtener la presión atmosférica estándar en pulgadas de mercurio, solo bastará dividir los 760 mm. de Hg entre 25,4 mm., ya que una pulgada(“) es igual a 2,54 cms. (25,4 mm.) . Tenemos, entonces, que la presión estándar al nivel del mar es también de 29,92” de Hg

Variación de la presión con la altura y temperatura 

A medida que ascendemos en la atmósfera la presión disminuye. Su valor, según la Atmósfera Standard Internacional, es de 1013,2 Mb de Hg al nivel del mar, como habíamos visto.

El gradiente vertical de presión, o lo que es lo mismo, la variación de la cantidad de presión, expresada en Milibares (aunque también puede ser expresada en cualquier otra unidad), que aumenta o disminuye dependiendo si efectuamos un descenso o un ascenso respectivamente, es de aproximadamente un Milibar por cada nueve metros (1 Mb/9 mtrs.).

Esto ocurre en las proximidades de la superficie terrestre, ya que, por ejemplo, a unos 6000 mtrs. de altitud, se necesita
ascender 17 mtrs. para hacer que la presión atmosférica disminuya 1 Mb.

Fuera de condiciones normales, la presión varía con la altura de manera muy diferente, según sea el estado térmico de la masa de aire. En una masa cálida, a una determinada altitud, la presión atmosférica es mayor que a una altitud igual en una masa fría.

Dicho esto, se obtiene la conclusión de que, si tomando el caso de pasar de una masa fría a otra caliente volamos en un avión deseando mantener al altímetro con la misma marcación, por ejemplo, 3000”, nuestro avión pasará a volar más alto, ocurriendo lo contrario si se pasa de una masa de aire caliente a una fría. Esto último puede acarrear algún que otro susto si no se tiene cuidado, especialmente cuando se vuela cerca del suelo con visibilidad reducida.

Habíamos quedado, que cuando asciende la temperatura asciende la presión, quedando esto demostrado cuando al acercarnos a la superficie terrestre aumenta la presión, y es sabido por todos que la temperatura asciende, ocurriendo lo contrario al elevarnos alejándonos de la superficie terrestre. Basta con observar el termómetro de temperatura exterior
para comprobarlo.

Al ascender la presión, las cápsulas aneroides del altímetro se contraerán, proporcionando a las agujas indicadoras mediante el sistema de transmisión, una indicación descendente de altitud. Sin embargo, la altitud sobre el nivel del mar será la misma.

Puesto que nuestro deseo es mantener los 7000” que habíamos puesto como ejemplo y al ver que las agujas indicadoras marcan una altitud menor, nuestra reacción será tomar una actitud ascendente, por lo que en realidad volaremos a una altitud mayor de la que realmente llevábamos.

Barómetros

Barómetro de mercurio

Se basa en el experimento de Torricelli con la salvedad de que el tubo del instrumento está calibrado con las unidades más utilizadas en aviación, que suelen ser en Milibares y el pulgadas de mercurio.

Se utiliza actualmente el barómetro de escala compensada o barómetro de Tonnelot.

La sección interior del tubo es cien veces menor que la sección interior de la cubeta, por lo que cuando la presión exterior actúa sobre el Mercurio de dicha cubeta y lo hace descender, por ejemplo, una centésima de milímetro, el Mercurio se elevará en el tubo un milímetro.

Dividiendo la escala en partes que valen un milímetro, se obtiene una lectura directa sin efectuar ninguna corrección.
Este barómetro tiene tres errores:

• a) Error de capilaridad, que da lugar al error de instrumento y se corrige por medio de tablas de calibración proporcionadas por el fabricante.
• b) Error de gravedad, puesto que el peso del Mercurio varía con la latitud y altura de la estación, siendo la normal el nivel del mar y 45º de latitud.
• c) Error de temperatura, debido a la dilatación del Mercurio. Se corrige mediante unas tablas y se considera lectura normal del barómetro, cuando la temperatura es de 0ºC. (Barómetro metálico).

Barómetro aneroide.

De menor exactitud que el de Mercurio, que presenta las ventajas de no requerir tantos cuidados ni de precisar las correcciones del Mercurio.

Se puede decir que el barómetro aneroide es el altímetro tal cual, puesto que lleva incorporadas unas cápsulas aneroides o de Vidie a las cuales les llega la presión estática o atmosférica, y por la contracción o expansión de éstas queda reflejada la presión en un dial.

La presión atmosférica varía diariamente cada cuatro horas, aumentando desde las 10:00 h. hasta las 14:00 h. Seguidamente disminuye desde las 14:00 h. hasta las 18:00 h. e inmediatamente vuelve a ascender desde las 18:00 h. hasta las 22:00 h.

Desde las 22:00 h. hasta las 02:00 h. disminuye; vuelve a aumentar de 02:00 h. a 06:00 h. y finalmente vuelve a disminuir de 06:00 h. hasta las 10:00 h. Acto seguido, se repite el ciclo.

Registro de la presión en las cartas sinópticas. (Isóbaras).

Se define la isóbara, como la línea que une todos los puntos de igual presión.

Se aprecian áreas bien definidas de presión.

Baja, depresión, borrasca o ciclón.

La presión es relativamente baja, y las isóbaras forman círculos concéntricos. La presión disminuye hacia el centro, donde es mínima.

Su tamaño oscila desde unos cientos de metros en los tornados, algunos cientos de kilómetros en los huracanes tropicales y entre 1000 y 2000 kilómetros en grandes borrascas de latitudes medias.

Se representa con una “B” en el centro, y la circulación es hacia el lado contrario de las agujas de un reloj, en el Hemisferio Norte.

Depresión secundaria o mínimo secundario.

Es una pequeña depresión dentro del área cubierta por una gran borrasca, actuando como satélite. Se representa con una “b”.

 Surco o vaguada.

Es una línea a partir del centro de una baja presión, sobre la cual convergen las isóbaras en forma aproximada a unaV. La presión es más baja en el surco que a ambos lados del mismo. Produce mal tiempo.
Anticiclón o alta presión.

Es una región donde la presión es relativamente alta, con isóbaras elípticas concéntricas más o menos, en cuyo centro se encuentra la máxima presión. Abarcan en tamaño, aproximadamente un continente siendo el sentido de la circulación, el mismo que el de las agujas de un reloj, en el Hemisferio Norte.

Loma o dorsal.

Es la inversa del surco o vaguada.

La presión es más alta en la loma que a ambos lados.

Se caracteriza por la presencia de estados del tiempo despejados y por baja humedad en el ambiente.

Collado.

Es el área entre dos altas y dos bajas, y las isóbaras tienen el aspecto de dos hipérbolas. A veces se representa con una
“c”.

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