Sisu
Õhk on gaas, kuid õhurõhu arvutamiseks võiksite seda pidada vedelikuks ja arvutada rõhk merepinnal, kasutades vedeliku rõhu avaldist. See avaldis on P = ∂gh, kus ∂ on õhu tihedus, g on gravitatsiooni kiirendus ja h on atmosfääri kõrgus. See lähenemisviis ei toimi, kuna ei ∂ ega h pole püsivad. Traditsiooniline lähenemisviis on elavhõbedasamba kõrguse mõõtmine selle asemel. Kui otsite õhurõhku konkreetsel kõrgusel, võiksite kasutada õhurõhu valemit. See on üsna keeruline suhe, mis sõltub mitmest muutujast, nii et lihtsam on lihtsalt tabelist vajalikku väärtust otsida.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Teadlased arvutavad atmosfäärirõhu merepinnal, mõõtes elavhõbedasamba kõrguse ja arvutades rõhu, mida atmosfäär peab avaldama, et kolonn sellele kõrgusele tõusta.
Elavhõbeda baromeeter
Kastke suletud otsaga klaastoru elavhõbedaalusesse ja laske kogu õhk välja pääseda, seejärel keerake toru püstiasendis elavhõbeda sukeldatud avaga. Torus on elavhõbedasammas ja kolonni ülaosa ja toru otsa vahel on vaakum. Atmosfääri avaldatav rõhk salve elavhõbedale toetab kolonni, seega on kolonni kõrgus viis atmosfäärirõhu mõõtmiseks. Kui toru mõõt on millimeetrites, on kolonni kõrgus sõltuvalt atmosfääritingimustest umbes 760 mm. See on 1 rõhu atmosfääri määratlus.
Elavhõbe on vedelik, nii et võrrandi P = ∂gh abil saate kolonni toetamiseks vajaliku rõhu arvutada. Selles võrrandis on ∂ elavhõbeda tihedus ja h on kolonni kõrgus. SI (meetermõõdustiku) ühikutes võrdub üks atmosfäär 101,325 Pa (Pascals) ja Suurbritannia ühikutes on see võrdne 14,696 psi (naela ruutolli kohta). Torr on veel üks atmosfäärirõhu ühik, mis algselt oli määratletud kui 1 mm Hg. Selle praegune määratlus on 1 torr = 133,32 Pa. Üks atmosfäär = 760 torr.
Baromeetriline valem
Kuigi te ei saa atmosfäärirõhku merepinnal tuletada atmosfääri kogukõrgusest, saate arvutada õhurõhu muutusi ühelt kõrguselt teisele. See asjaolu koos muude kaalutlustega, sealhulgas ideaalse gaasi seadusega, põhjustab merepinna rõhu (P0) ja rõhk kõrgusel h (Ph). See suhe, mida nimetatakse baromeetriliseks valemiks, on:
Lkh = P0e-mgh / kT
Kuigi see võrrand ennustab rõhku erinevatel kõrgustel, erinevad selle ennustused vaatlusest. Näiteks ennustab see 30 km (19 mi) kõrgusel rõhku 25 torr, kuid sellel kõrgusel on rõhk vaid 9,5 torr. Erinevused tulenevad peamiselt asjaolust, et kõrgematel temperatuuridel on temperatuur külmem.