Presión del Aire
La presión del aire es la fuerza ejercida por el peso de la atmósfera sobre una superficie, con un promedio de unos 101.3 kilopascales a nivel del mar, que disminuye con la altitud.
Definition
La presión del aire es el empuje ejercido por el peso de la atmósfera al presionar hacia abajo sobre todo lo que está debajo de ella, con un promedio de $1{,}013.25$ milibares a nivel del mar y una disminución con la altitud porque hay menos aire encima, medida con un barómetro y siguiendo la relación hidrostática $\frac{dP}{dz} = -\rho g$, que combinada con la ley de los gases ideales da una disminución exponencial con una altura de escala de unos $8\ \text{km}$. El aire cálido y menos denso crea baja presión mientras que el aire fresco y denso crea alta presión, y el aire fluye de la alta a la baja presión para producir viento; en la atmósfera libre, la fuerza del gradiente de presión se equilibra con la fuerza de Coriolis para producir el viento geostrófico, que fluye paralelo a las isobaras, y hasta las pequeñas diferencias porcentuales entre las altas y bajas típicas bastan para impulsar todo el clima a gran escala.
Example
Los oídos se tapan al subir una montaña en auto o al despegar en un avión porque la presión exterior está cayendo y la presión dentro del oído tiene que ponerse al día, y el monte Mitchell, a $2{,}037$ metros, tiene una presión aproximadamente $20\%$ más baja que a nivel del mar, lo bastante baja como para que el agua hierva a unos $93^\circ C$ en lugar de $100^\circ C$. El huracán Florence tuvo una presión central cercana a $937$ milibares en su intensidad máxima, mientras que la presión a nivel del mar más baja jamás registrada fue de $870$ hPa en el tifón Tip en 1979 y la más alta fue de aproximadamente $1{,}084$ hPa en un anticiclón invernal siberiano.
Key Insight
A nivel del mar, el aire presiona el cuerpo con aproximadamente un kilogramo de fuerza por centímetro cuadrado, pero pasa desapercibido porque el aire dentro del cuerpo empuja de vuelta con igual fuerza, y en un mapa del tiempo, un área de baja presión usualmente significa aire ascendente, que se enfría y forma nubes, razón por la cual una "B" en el mapa suele indicar lluvia. Una columna de aire cálido es más alta que una columna de aire frío a la misma presión superficial, así que a cualquier altura dada la columna cálida tiene mayor presión en las alturas, y ese gradiente en altura es lo que da inicio a la gran circulación de aire desde los trópicos hacia los polos.