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Atmosphärendruck und Wind hängen qualitativ und quantitativ zusammen. Druckunterschiede in der Atmosphäre sind es, die in erster Linie das Phänomen Wind hervorrufen. Darüber hinaus haben Erdwissenschaftler eine Reihe mathematischer Modelle entwickelt, um den Druck als Funktion der Windgeschwindigkeit zu bestimmen. Dabei wurden hauptsächlich Daten aus Sturmsystemen verwendet.
Es gibt keine geeignete Vorhersagegleichung, die diese beiden Variablen verknüpft. Stattdessen handelt es sich um eine empirische Beziehung, bei der der Druck in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit anhand einer Vielzahl von Datenpunkten innerhalb desselben Systems aufgetragen wird, die zur Erstellung einer Gleichung mithilfe einer mathematischen Methode namens lineare Regression verwendet werden. Wenn Sie eine der auf diese Weise abgeleiteten verwandten Gleichungen verwenden, können Sie bei Windgeschwindigkeiten den Druck auf einen vernünftigen Fehlerbereich genau berechnen.
Hintergrund
Luftdruckunterschiede zwischen verschiedenen Punkten auf der ganzen Welt sind im Wesentlichen auf Temperaturunterschiede zurückzuführen, die wiederum zu Unterschieden in der Luftdichte führen. Wie zu erwarten, wehen die Winde in der Regel von Bereichen mit höherem Druck zu Bereichen mit niedrigerem Druck, genauso wie das Zusammendrücken einer Plastikflasche mit Soda die Luft aus dem Flaschenmund treibt.
Der atmosphärische Standarddruck beträgt 14,7 Pfund pro Quadratzoll (lb / in2), was 760 Millimeter Quecksilber (mm Hg), 101,325 Kilopascal (kPa) und 1013,25 Millibar (mb) entspricht. Die Einheit, die normalerweise bei Messungen in Sturmsystemen verwendet wird, ist die Millibar.
Wie bereits erwähnt, hängen Druck, Windgeschwindigkeit und Temperatur voneinander ab. Die Forscher haben jedoch zwei nützliche Gleichungen entwickelt, die die Temperatur eliminieren und die Windgeschwindigkeit direkt mit dem Druck in Beziehung setzen.
Druck als Funktion des Windes unter Hurrikanbedingungen
Die Interessengleichung in diesem Fall lautet:
P = 1014,9 - 0,361451 w - 0,00259 w2
Mit P in mb und w in m / s. Zum Beispiel würde eine Windgeschwindigkeit von 50 m / s (ungefähr 112 Meilen pro Stunde) mit einem lokalen atmosphärischen Druck von verbunden sein:
1014.9 – 0.361451(50) – 0.00259(2500)
= 990,4 mb
Einer der niedrigsten Drücke, die jemals gemessen wurden, ist 870 mb, mitten in einem pazifischen Taifun.