Forholdet mellom trykkgradient og vindhastighet

 

Identifikasjon

Overflate vær kart viser barometertrykk med linjer med lik trykk eller isobarer. Disse linjene, også kjent som trykkkonturer, er normalt i intervaller på fire millibars (mb). Disse konturene danner sirkler rundt høy- og lavtrykkssystemer på et kart. Tett fordelte konturer betyr høye vindforhold. Fordi trykket generelt avtar med høyde, brukes en utjevningsmetode som konverterer alle stasjoner til standard sjønivå, som anses å være 1013 mb eller 29,92 tommer kvikksølv (inHg).

Matematikk av gradient

Den høye til lav kraft som forårsaker vind og dens hastighet fungerer på synoptiske skalaer som de som er avbildet på konvensjonelle overflatekart. Gradienter kan også forekomme på skalaer som er mye mindre enn de høye og lave systemene som er assosiert med midtbredde-systemer. Et eksempel er en mikroburst som oppstår i en individuell tordenvær. En mikroburst er en vertikal trykkgradient forårsaket av eksisterende tørr luft under eller i tordenvær. Regn fordampes i denne tørre luften og forårsaker kjøling. Kul luft er tettere, og danner dermed høyere trykkluft som faller til overflaten.

Geografisk skala

Den høye til lave kraften som forårsaker vind og dens 'hastighet virker på synoptiske skalaer som for eksempel avbildning på konvensjonelle overflatekart Gradienter kan også forekomme på skalaer som er mye mindre enn de høye og lave systemene som er forbundet med tordenvær i midterste bredde. Et eksempel er en mikroburst som oppstår i en individuell tordenvær. En mikroburst er en vertikal trykkgradient forårsaket av eksisterende tørr luft under eller i tordenvær Regn fordamper i denne tørre luften og forårsaker kjøling. Kald luft er tettere, og dermed skaper høyere trykkluft som faller til overflaten.

Presis forhold

Vindhastighet bestemmes av trykkgradient, så hvilken gradient av gradienten tilsvarer en viss vindhastighet? Ifølge The Weather Book av Jack Williams, vil en 'halv pund per kvadratmeter trykkforskjell mellom steder 500 miles fra hverandre akselerere fortsatt luft til en 80 mp h vind om tre timer. 'Med erfaring på kart på et bestemt område kan vindhastigheten estimeres ved å se på isobaravstand. Dette er vanskelig å være presis fordi andre faktorer som friksjon, Coriolis-effekten, og 'spinn ut' og breddegrad påvirker hastigheten. Et eksempel fra metservice.com er 'en avstand på omtrent to grader breddegrad (med rette isobarer) betyr friske vind om Auckland, men en bølle over Fiji.'

Misforståelser

Ifølge et elektronisk papir fra Central Michigan University Det er ikke sant at luften alltid følger trykkgradientstyrken fra høy til lav. Nedadgående vertikal bevegelse kan skje med lavt flytende til høyt. Dette er et resultat av tyngdekraften som bare er større enn trykkgradienten. Trykkgradienten er endringen i barometertrykk over en avstand. Store endringer innen kortere avstander er høye vindhastigheter, mens miljøer som utviser mindre endring i trykk med avstand, genererer lavere eller ikke-eksisterende vind. Dette skyldes at høyere trykkluft alltid beveger seg mot luft av lavere trykk i et forsøk på å oppnå balanse i atmosfæren. Stepper gradienter resulterer i en sterkere push.