La presión atmosférica
La presión atmosférica es la fuerza ejercida sobre cualquier punto de la Tierra por el peso de la columna de aire que está sobre ese punto. Aunque no podemos verlas, las moléculas de aire tienen peso y ocupan espacio. Al igual que en cualquier gas, estas moléculas se mueven a velocidades muy altas. Cuando el aire se calienta, la velocidad promedio de sus moléculas aumenta y a la inversa, cuando el aire se enfría, esa velocidad disminuye. Las moléculas chocan y rebotan entre sí, moviéndose en todas direcciones, incluso hacia arriba. Esos impactos y movimiento son los que generan presión.
La presión del aire depende del número de moléculas presentes en un espacio determinado y de la velocidad con que éstas se mueven. Cuando el aire se calienta, la presión aumenta, a menos que se le dé más espacio. Con el proceso inverso -enfriamiento del aire- disminuye la presión, dado el mismo espacio.
El aire es una sustancia material tangible y consecuentemente, tiene masa. Cualquier objeto con masa sufre la influencia de la fuerza universal denominada gravedad.
La gravedad da forma e influye sobre todos los procesos atmosféricos. Hace que la densidad y presión del aire disminuyan exponencialmente a medida que nos alejamos de la superficie de la Tierra. Esta presión compensa los efectos de la gravedad. La presión es mayor a niveles más bajos porque las moléculas de aire están bajo el peso del aire que está sobre ellas; cuanto más alto se va, el peso que tienen que soportar las moléculas de aire es menor y, como consecuencia, la presión es menor.
Imaginemos que a una altitud de alrededor 6.000 metros, la presión es la mitad de la que existe a nivel del mar, lo cual significa que la mitad de las moléculas de aire de la atmósfera están por debajo de esta altura y la otra mitad por encima. Por cada metro cuadrado de una superficie, se ejerce una fuerza de 10 toneladas de presión de aire. Los objetos no son aplastados por esta presión de aire, debido a que ejercen una cantidad de fuerza igual e inversa para compensar esa presión. A mayores altitudes, el aire es más delgado y la presión de aire es menor. Los oídos se tapan para equilibrar la presión entre el exterior y el interior del cuerpo, y como se respira menor cantidad de moléculas de oxígeno, se necesita respirar más rápidamente para compensar el déficit. Allí, el agua hierve a menor temperatura que a nivel del mar.
A los efectos climatológicos y meteorológicos, la presión estándar a nivel del mar se define como 76.0 cm, o 29.92 pulgadas, o 1013.2 milibares. A menudo los científicos prefieren usar la unidad kilopascal (kPa) para medir la presión. 1 kilopascal equivale a 10 milibares. El instrumento que mide la presión del aire se conoce como barómetro.
La primera medición de presión atmosférica fue hecha por Evangelista Torricelli en 1643. Los barómetros se usan para medir la presión actual del aire en una ubicación específica en “pulgadas de mercurio” o en “milibares” (mb). Los cambios en la presión atmosférica son utilizados en la pronosticación del tiempo. Las áreas de alta presión son llamadas anticiclones; las áreas de baja presión, se denominan ciclones o depresiones.
La presión del aire nos ayuda a saber qué tipo de tiempo esperar. Si se acerca un sistema de alta presión, a menudo se puede esperar un tiempo más frío y cielos despejados. Si se aproxima un sistema de baja presión, se puede esperar tiempo más cálido, nubes y lluvia. El aire es apartado de áreas de alta presión atmosférica y atraído hacia regiones de baja presión atmosférica. Junto con otras fuerzas, las diferencias de presión crean el viento.