الأربعاء، 4 يناير، 2017

تغير الحرارة بالارتفاع


        تغير الحرارة بالارتفاع :
تنخفض الحرارة كلما ارتفعنا إلى أعلى بمتوسط مقداره 6,50  م كل 1 كيلومتر ارتفاع ويرجع ذلك لعدة أسباب منها :
        أن الطبقات السفلى من الهواء يكثر بها بخار الماء الذي يمتص جزء من
درجة الحرارة.
        أن الهواء يكتسب حرارته من ملامسته لسطح الأرض بتأثير الإشعاع الأرضي الذي يقل تأثيره كلما ارتفعنا إلى أعلى.
        يتخلخل الهواء وتقل كثافته ويقل ضغطه كلما زاد الارتفاع مما يؤدي إلى انخفاض الحرارة.
        أن مساحة الأراضي التي تغطيها المرتفعات أقل من مساحة الأراضي المنبسطة ولذلك فكمية الحرارة فوق المرتفعات تكون أقل.
وبصفة عامة يمكننا القول بان تغير درجة الحرارة يختلف من مكان لأخر وفى المكان نفسه من يوم لأخر.

        خطوط الحرارة المتساوية ( الخطوط الايسوثرمية ) : Isothermic Lines
نقصد بخطوط الحرارة المتساوية الخطوط الوهمية التي ترسم على خرائط الأرصاد الجوية والتي تكون عادة مارة بجميع الأماكن التي تتساوى متوسطات حرارتها سواء الشهرية آو السنوية. وهى تعطي صورة عامة عن الحرارة وتوزيعها، كما أنها تعطي فكرة عن أثر اليابس والماء والتيارات البحرية والغلاف الجوي والغلاف النباتي في توزيع الحرارة على سطح الكرة الأرضية.
من جهة أخرى يمكن أن نجد هذه الخطوط في كل من البحر والبر، لأن هناك من يعتقد أن درجة حرارة البحر متساوية. والعكس غير ذلك، فداخل البحر يمكننا أن نجد الكثير من الخطوط الحرارية. ويراعى ما يأتي في رسمها :
        تعديل درجات الحرارة بالنسبة لمستوى سطح البحر ومعنى ذلك استبعاد أثر التضاريس واعتبار ان الأماكن أخذت متوسطات درجة حرارتها عند مستوى سطح البحر, فإذا كانت حرارة مكان ما 10 درجات مئوية وارتفاعه عن سطح البحر 1500 متر فإننا نضيف إلى درجة حرارته درجة واحدة مئوية لكل 150 متر تقريبا من الارتفاع, و بذلك تكون حرارة هذا المكان 20 درجة مئوية.
        وضع متوسطات درجات الحرارة بعد تعديلها على الخرائط في الأماكن التي أخذت درجة حرارتها.
        نصل بين الجهات التي تشترك في درجة حرارة واحدة بخط يعرف بخط الحرارة المتساوي لهذه الأماكن.
        أن يكون الفرق بين خطوط الحرارة المتساوية ثابتا و نجده عادة في خرائط المناخ بـ 5 أو 10 درجات.
        التدرج الحراري : Temperature Gradient ( T. G )
يعرف التدرج الحراري بأنه التغير فى درجة الحرارة لوحدة الارتفاعات (100متر) ويعبر عنه رياضيا كالتالي :
T.G=  (∆ T)/100
ويكون :
        التدرج الحراريT. G  موجب أذا نقصت الحرارة بالارتفاع وهذا يحدث فى طبقة Troposphere.
        التدرج الحراريT. G  سالبا ( الانقلاب الحراري ) عندما تزيد درجة الحرارة بالارتفاع وهذا يحث فى طبقة Tropopause.
        التدرج الحراريT. G  صفرا عندما لا تتغير درجة الحرارة بالارتفاع ( التساوي الحراري ) وهذا يحدث فى المستويات السفلى من طبقة الاستراتوسفير.
        حرارة التربة : Soil Temperature
تتأثر حرارة التربة بعدة عوامل منها :
        الثابت الشمسي : تبلغ قيمة الثابت الشمسي لكل 1 سم2 من سطح الأرض حوالي سعرين حراريين فى الدقيقة, وهو مقدار متغير فى حدود ضيقة متأثرا بالإشعاع من جهة والمسافة بين الأرض والشمس من جهة أخرى.
        درجة شفافية الغلاف الجوى : فكلما كان الجو محملاً ببخار الماء والغبار والدخان كلما قلت درجة حرارة الأرض لقلة الإشعاع الشمسي الواصل إلى سطح الأرض.
        زاوية سقوط أشعة الشمس : فالأشعة العمودية تتركز حرارتها على مساحة صغيرة من الأرض بينما الأشعة المائلة تتوزع حرارتها على مساحة أكبر وبذلك تقل درجة الحرارة. وهنا تظهر الاختلافات الحرارية بين الليل والنهار والصيف والشتاء.
        عدد ساعات سطوع الشمس : بزيادة مدة سطوع الشمس تزداد الحرارة الواصلة إلى الأرض. ويتحكم فى عدد ساعات سطوع الشمس طول النهار حيث يزداد الإشعاع الشمسي كلما طال النهار ووجود السحب ودرجة كثافتها.
        تأثيرات حرارة الشمس : Effects of Solar Temperature
        تأثير الحرارة على الأسطح المائية :
يختلف تأثير الأشعة الشمسية على اليابسة عن تأثيرها على الأسطح المائية ويرجع ذلك للأسباب الآتية :
        يسخن الماء ببطء عن اليابسة لان الحرارة النوعية للماء تبلغ أربع أضعاف الحرارة النوعية لليابسة وبذلك تستهلك كمية حرارة اكبر لرفع درجة حرارة الماء.
        تتشتت كمية كبيرة من الحرارة فى الماء نظرا لشفافيتها حيث تنفذ الأشعة إلى أعماق اكبر وتنتشر فى حجم اكبر, بخلاف الأرض المعتمة التى تسخن فيها الطبقة السطحية الواقع عليها الأشعة فقط.
        وجود كمية من بخار الماء بالهواء الملاصق للمسطحات المائية يعترض الأشعة الشمسية ويعرقل نفاذها مما يبطئ من سرعة تسخين الماء.
        يستهلك جزء من الحرارة الساقطة على الماء فى تحويله إلى بخار.
ونظرا لان الماء يسخن ويبرد ببطء نسبيا عن اليابسة, ففى فصل الصيف يكون الهواء الملامس لماء البحر اقل حرارة من الهواء الملامس لليابس, فيهب نسيم من البحر (هواء بارد) على اليابس ملطفا لحرارة جو هذه المناطق. أما فى الشتاء فان الهواء الملامس لماء البحر يكون ادفأ من الهواء الملامس لسطح اليابس البارد نسبيا وبالتالي يلطف هواء البحر الدافئ جو هذه المناطق الباردة مما يخفف من حدة برودتها. ولهذا السبب نجد أن الأماكن القريبة من البحار والمحيطات يكون الفرق بين درجة الحرارة فى الصيف والشتاء بها صغيرا أذا ما قورن بالأماكن الداخلية البعيدة عنه.
        تأثيرات الحرارة على النباتات:
تعتبر درجة الحرارة من أكثر العوامل البيئية تأثيرا فى نمو وتطور المحاصيل فهى تؤثر في جميع مراحل نمو النبات بداية من الإنبات وحتى الوصول لمرحلة الإثمار وتكوين البذور مرة أخرى ولكل محصول درجة حرارة صغرى Minimum Temperature وهى أقل درجة حرارة يمكن أن يحدث عندها النمو ودرجة حرارة مثلي Optimum Temperature وهى التي يحدث عندها أقصى معدل للنمو ودرجة حرارة عظمى Maximum Temperature وهى أعلى درجة حرارة يمكن أن يحدث عندها النمو وعند زيادة درجات الحرارة عن ذلك تتأثر جميع العمليات الحيوية بالنبات.
ويلاحظ أن معدل البناء الضوئي يكون أعلى ما يمكن بينما يكون معدل التنفس عاديا في درجة الحرارة المثلي مما يؤدى إلى توفر أعلى نسبة من الغذاء المجهز للنمو وبانخفاض درجة الحرارة عن المثلي يقل معدل البناء الضوئي بدرجة أكبر من انخفاض معدل التنفس ولذلك يقل الفائض في الغذاء المجهز اللازم للنمو إلى أن يتوقف النمو عند الدرجة الصغرى أما ارتفاع الحرارة عن الدرجة المثلي فينتج عنه زيادة معدل التنفس بدرجة أكبر من زيادة البناء الضوئي وبالتالي ينقص أيضا الغذاء المجهز اللازم للنمو إلى أن يتوقف النمو عند الدرجة العظمى.

        التأثيرات الضارة للحرارة المرتفعة :-
        اختلال التوازن المائي في النبات .
        سقوط الأزهار والعقد الحديث .
        احتراق وجفاف الأوراق و النموات الخضراء الحديثة .
        حدوث احتراق في أنسجة النبات أثناء النمو مثل لفحة الشمس .
        حدوث تغيرات لا عودة فيها في التركيب الجزيئي للإنزيمات والبروتينات عند اقتراب درجات الحرارة من الدرجة العظمى المميتة .
        التأثيرات الضارة للحرارة المنخفضة :-
        حدوث الصقيع في المناطق الصحراوية نتيجة انخفاض درجات الحرارة في الشتاء والربيع إلى 5م في الصباح الباكر ويؤدى ذلك إلى توقف العمليات الحيوية للنبات .
        ينتج عن حدوث الصقيع تجمد للماء في المسافات البينية مما يعمل على تجمد البروتوبلازم وفقده لخواصه ويحدث أيضا تمزق لجدر الخلايا .
        حدوث تزهير مبكر في بعض محاصيل الخضر مما يقلل من كمية وجودة المحصول .
الضغط الجوى :  Atmospheric Pressure
        تعريفه الضغط الجوى : Definition
عبارة عن وزن عمود من الهواء مساحة قاعدته سنتيمتر مربع واحد يمتد من سطح البحر وحتى الأطراف العليا للغلاف الجوي. ويبلغ هذا الوزن حوالي 6,53 كيلوجرام على البوصة المربعة الواحدة، وهذا يعادل وزن عمود من الزئبق طوله 76 سم أو 29,92 بوصة أو 1013 مليبار عند مستوى سطح البحر ويسمى بالضغط الجوى المعياري. فإذا زاد الضغط عن هذا القدر وصف بأنه مرتفع , وآذ نقص عن ذلك وصف بأنه منخفض.
أي أن وزن عمود من الزئبق مساحة مقطعه 1 سنتيمتر مربع وارتفاعه 76 سم يعادل وزن عمود الهواء الواقع على 1 سنتيمتر مربع وارتفاعه ارتفاع الغلاف الجوي للأرض.
كما يقاس الضغط الجوي بوحدات البار Bar وهى تعادل 610 داين /سم2. ولأن هذه الوحدة كبيرة تم استخدام وحدة أصغر هي المليبار (ا بار = 1000ملليبار) إذن الملليبار = 310 داين/سم2.
وبصفة عامة فان الضغط الجوي يتناقص مع الارتفاع كما أن الضغط الجوي يتغير على سطح الأرض من مكان لآخر.

        العوامل التى تؤثر على الضغط الجوى : Factors Affecting Atmospheric Pressure
يتأثر الضغط الجوي بعدة عوامل منها :
        الارتفاع عن سطح البحر : كلما ارتفعنا عن سطح البحر يقل الضغط الجوي والعكس إذا انخفضنا دون مستوى سطح البحر وذلك لأنه كلما زاد الارتفاع قل طول عمود الهواء الواصل ما بين نهاية الغلاف الجوى والمكان الذي نقيس فيه وقل وزنه وبالتالي يقل ضغطه. وبصفة عامة يتناقص الضغط الجوى بمقدار 11 ملليبار كلما زاد الارتفاع بمقدار 100 متر, ويستمر هذا التغير ثابتا حتى ارتفاع 3000 مثر فوق سطح البحر ثم يقل معدل النقص كلما ارتفعنا أكثر من ذلك.
        درجة الحرارة : ينخفض مقدار الضغط الجوي بارتفاع درجة الحرارة وذلك لأن الهواء عندما يسخن يتمدد الأمر الذي يؤدي إلى أن قسما منه ينتقل إلى الجهة الأخرى ويؤدي ذلك إلى نقص وزن عمود الهواء وقلة ضغطه. في حين عندما تهبط درجة الحرارة فان الهواء يتقلص وينكمش ويصغر حجمه فيضاف هواء جديد إليه مما يزيد وزنه وبالتالي يزداد ضغطه. أي أن مقدار الضغط الجوي يتناسب عكسيا مع درجة الحرارة. لذلك يكون الضغط مرتفعا فى الصباح عنه فى الظهر وأيضا فى الشتاء عن الصيف. وعلى ذلك فان توزيع الحرارة على سطح الأرض من أهم العوامل التى تتحكم فى توزيع الضغط الجوى.
        اختلاف كمية بخار الماء : نظرا لأن كثافة بخار الماء أقل من كثافة الهواء فإنه عندما تزداد كمية بخار الماء في هواء فى منطقة ما يقوم بإزاحة جزء من الهواء من تلك المنطقة ليحل مكانه فتنخفض قيمة الضغط الجوي  ويحدث العكس عندما تقل كمية بخار الماء في هواء منطقة ما. إذن التناسب عكسي" أي أن مقدار بخار الماء في الهواء يتناسب عكسيا مع الضغط الجوي".
        توزيع اليابس والماء : لقد عرفنا سابقا أن الماء يسخن ببطيء ويبرد ببطيء ويحدث العكس على اليابس, و لذلك في فصل الصيف يسخن اليابس بسرعة ويتمدد الهواء الملامس له بسرعة أيضا بعكس الماء فإنه يسخن ببطيء ويتمدد الهواء الملامس له ببطيء, و بذلك يكون الضغط الجوي على اليابس منخفضا وعلى الماء مرتفعا ويحدث العكس في فصل الشتاء حيث نجد الضغط الجوي على الماء منخفضا نسبيا وعلى اليابس مرتفعا.
        حركة الهواء الراسية : يقل الضغط الجوي عند حدوث التيارات الهوائية الصاعدة نتيجة تخلخل الهواء كما يحدث فى المنطقة الاستوائية. ويزداد الضغط الجوي عند حدوث التيارات الهوائية الهابطة لزيادة ثقل الهواء كما يحدث فى المناطق المدارية. وتحث حركة الهواء الراسية أيضا أذا ما التقى تياران هوائيان من اتجاهين متضادين فوق سطح الأرض. حيث يودى هذا الالتقاء إلى حدوث تيارات هوائية صاعدة يترتب عليها انخفاض فى الضغط الجوى. أما أذا حدث الالتقاء فى أعلى الجو يؤدى إلى حدوث تيارات هوائية هابطة تتسبب فى حدوث ارتفاع فى الضغط الجوى.
        خطوط الضغط المتساوي ( الخطوط الايزوبارية ) : Isobars Lines
وهي خطوط ترسم على الخرائط لتصل بين المناطق ذات الضغط المتساوية كما هو الحال في خطوط الحرارة المتساوية بعد تعديل ضغط كل منها إلى سطح البحر حيث يقل الضغط بمقدار ملليبار واحد لكل 9 أمتار. و ترسم هذه الخطوط على حساب المتوسطات اليومية والفصلية والسنوية، وتفيد خطوط الضغط المتساوي اليومية في التنبؤ بحالة الطقس أما خطوط الضغط المتساوي الفصلية و السنوية فإنها تفيد في دراسة المناخ.
وفي توزيع خطوط الضغط المتساوي نلاحظ أنها قد تتقارب أو تتباعد عن بعضها و لهذه الظاهرة أهمية كبيرة وذلك لأنه كلما تقاربت خطوط الضغط المتساوي من بعضها زادت حدة التدرج في الضغط المتساوي وزادت قوة الرياح و العكس صحيح. أي أن سرعة الرياح تتناسب تناسبا عكسيا مع المسافة العمودية بين خطوط الضغط المتساوي.
        وتأخذ الخطوط الايزوبارية أشكالا عديدة تتمثل فى ما يلي :
        الإعصار Cyclone : منطقة ضغط منخفض تكون فيها الخطوط الايزوبارية مقفلة بيضاوية وأحيانا مستديرة, وتكون النهاية الصغرى للضغط فى المركز وكلما بعدنا عن المركز زاد الضغط. وهى منطقة كثيرة الحدوث فى العالم وهى حالة جوية غير مستقرة أو ثابتة. والإعصار متحرك اى له مقدمة تكون الخطوط الايزوبارية فيها متباعدة ومؤخرة تكون الخطوط الايزوبارية فيها متقاربة, ولذلك تكون سرعة الرياح فى مقدمة الإعصار اقل منها فى مؤخرته. وتدور الرياح حول هذا الانخفاض عكس عقارب الساعة مع الميل إلى الداخل طالما كان الإعصار فى نصف الكرة الشمالي ( قانون بايز بالوت).
        الإعصار المضاد Anticyclone : هى منطه ضغط مرتفع محصورة بخطوط ايزوبارية مقفلة بيضاوية أو مستديرة, وتكون النهاية الكبرى للضغط فى المركز وتقل كلما بعدنا عن المركز. والخطوط المتساوية فى الضغط المرتفع تكون أكثرا بعدا عن بعضها. وتتجه الرياح فيها من الداخل إلى الخارج مائلة على خطوط الضغط المتساوي وتكون حركة الرياح فى اتجاه عقارب الساعة فى نصف الكرة الشمالي. والإعصار المضاد حالة جوية مستقرة لا تتحرك ولكنها تتلاشى بعد فترة ويرجع سبب تكونها إلى نزول هواء من طبقات الجو العليا فى مكان ما فيزداد الضغط وتتجه الرياح للخارج مع استمرار صفاء الجو.
        الإعصار الثانوي : هو انخفاض ايسوبارى ممتد قليلا ويجاور الإعصار لذا يطلق علية الإعصار الثانوي, وهو متحرك اى له مقدمة ومؤخرة ويتكون من موجه ثانوية من هواء ساخن تسير مجاورة لموجه الإعصار الرئيسي.
        انخفاض على شكل حرف V : تقل فيه قيمة الضغط الايسوبارى كلما اتجهنا من الخارج إلى الداخل, وهو متحرك ولذا له مقدمة ومؤخرة وتتحرك الرياح فيه من الخارج إلى الداخل حيث تزيد شدتها فى المؤخرة.
        الكول Coll : هى منطقة ضغط منخفض تقع بين منطقتي ضغط مرتفع وتتميز بصعود الهواء الحار بسرعة إلى ارتفاع كبير ويصحبه عادة عواصف رعدية وبرق مع سقوط أمطار غزيرة.
        الوتد Wedge : منطقة ضغط مرتفع تسير بين انخفاضين أو إعصارين وهو متحرك اى له مقدمة ومؤخرة وتكون مقدمته عبارة عن مؤخرة إعصار, لذلك يكون جوها صحو ومؤخرته هى مقدمة إعصار لاحق فتتميز بالسحب والأمطار وتهب الرياح فيه من الداخل للخارج.
        الخطوط المستقيمة Straight Lines : هى خطوط تمتد فى اى اتجاه دون تحديد حسب الانخفاض فى الضغط وتظهر السحب الرعدية العالية عند خطوط الضغط العالي وتزداد السماء تلبدا بالسحب الكثيفة وسقوط الأمطار كلما اتجهنا إلى الضغط المنخفض.
        تدرج الضغط : Pressure Gradient
هو مقدار التغير في الضغط الجوي بالنسبة لوحدة المسافات ويكون مقاسا من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض عموديا على خطوط الضغط المتساوي (Isobar). ويعتبر تدرج الضغط هو القوة الأساسية فى الطبيعة التى تسبب حركة الهواء من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.
ويحسب تدرج الضغط P.G من معرفة الفرق فى الضغط بين خطين ايزوباريين (P∆ ) والمسافة بينهما S∆ كاتالى :
P.G =  (∆ P)/(∆ S)
ولمعرفة تتدرج الضغط نتبع ما يلي :
        أذا كانت الخطوط المتساوية فى الضغط متوازية نقيم عمودا على الأيزوبار حيث يكون اتجاهه من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض.
        أذا كانت الايزوبار عبارة عن خطوط غير منتظمة البعد نقيم عمودا على الايزوبار المتوسط.






        أذا كانت الايزوبار عبارة عن دوائر يكون اتجاه تدرج الضغط من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض مع نفس اتجاه نصف قطر الدائرة.




        تغير الضغط الجوي اليومي:
يتغير الضغط الجوي تغيرا يوميا إذ يبلغ نهايته العظمى مرتين في اليوم ( العاشرة صباحا والعاشرة مساء) تقريبا ويبلغ نهايته الصغرى في اليوم مرتين أيضا ( الرابعة صباحا والرابعة مساء) تقريبا.
مدى التغير: هو الفرق بين النهايتين العظمى والصغرى. ويزداد عند خط الاستواء ويقل كلما اتجهنا نحو القطبين. ويكاد ينعدم عند القطبين, ويكون فوق اليابسة أكبر منه فوق البحار عند نفس خط العرض. هذا ويتأثر التغير اليومي للضغط بالتغيرات المحلية الناشئة من مرور المنخفضات والمرتفعات الجوية.
        التوزيع العام لمناطق الضغط الجوي
هناك علاقة وثيقة بين توزيع المناطق الحرارية في العالم صيفاً وشتاءاً وتوزيع مناطق الضغط الرئيسية. ويمكن تقسيم الكرة الأرضية إلى نطاقات رئيسية للضغط الجوي هي :
        منطقة الضغط المنخفض الاستوائي : وتنحصر هذه المنطقة ما بين خطي عرض 10o  شمالا و جنوبا تقريبا ، و يرجع انخفاض ضغط هذه المنطقة بسبب ارتفاع درجة الحرارة التي تزيد من نسبة بخار الماء في الهواء وما يترتب عليه من حدوث تيارات هوائية صاعدة إلى طبقات الجو العليا.
        نطاقا الضغط المرتفع فيما وراء المدارين : و يمتد هذان النطاقان بين خطي عرض 30° ، 40° شمالا و جنوبا تقريبا و يعرف هذان النطاقان باسم نطاقي الضغط المرتفع فيما وراء المدرين ، و يتحرك الهواء في هذين النطاقين حركة رأسية من أعلى إلى أسفل . كما يخرج منهما كل من الرياح التجارية و العكسية.
        نطاقا الضغط المنخفض دون القطبي : يمتد هذان النطاقان بين خطي عرض 60° ، 70° شمالا و جنوبا تقريبا ، والضغط المنخفض فى هذه المنطقة بسبب التيارات الهوائية الصاعدة الناتجة من التقاء الرياح القطبية الزاحفة من القطبين الشمالي والجنوبي بالرياح العكسية القادمة من عروض 30 ْ شمالاً وجنوباً.
        نطاق الضغط المرتفع القطبي : و يتركز هذا النطاق حول القطبين فيما بين خطي عرض 75° ، 90° شمالا و جنوبا تقريبا ، بسبب التيارات الهوائية الهابطة نتيجة انخفاض درجة الحرارة لهذه التيارات بالإضافة لانخفاض درجة الحرارة.
 وبذلك نجد أن تكوّن منطقة الضغط المنخفض الاستوائي ومنطقتي الضغط المرتفع القطبية يعود إلى ارتفاع الحرارة في الأولى وانخفاضها في المنطقتين الأخيرتين، أما منطقتا الضغط المرتفع فيما وراء المدارين ومنطقتا الضغط المنخفض عند الدائرتين القطبيتين فالعامل الأول في تكوينهما هي التيارات الهوائية الهابطة كما في الأولى والصاعدة كما في الثانية ويطلق على مناطق الضغط المرتفع والمنخفض اسم مناطق الرهو أو السكون لأن الهواء يتحرك من هذه المناطق حركة رأسية إما إلى أعلى آو إلى أسفل وهي حركة بطيئة.
        قياس الضغط الجوي :
يقاس الضغط الجوي بواسطة البارومتر الزئبقي أو البارومتر المعدني أو الباروجراف, ويحسب مقدار الضغط الجوي إما بالسنتيمتر أو المليمتر أو البوصة أو الميلبار و تؤخذ مقاييس الضغط الجوي و تحسب متوسطاته بنفس الطريقة التي اتبعناها في درجة الحرارة .
        أجهزة قياس الضغط الجوى
        البارومتر الزئبقى : Mercury barometer
جهاز يتكون من أنبوبة زجاجية تنتهي بخزان ملئ بالزئبق من أسفل ويرتفع عمود الزئبق فى الأنبوبة إلى ارتفاع يتوقف على الضغط الجوى وهى مقفلة من أعلى وفوق الزئبق يوجد فراغ تورشيلى ويحيط بالأنبوبة غلاف معدني مقسم من الخارج بالمليمترات.
ويعتمد قياس الضغط الجوى فى هذا الجهاز على آن الهواء يحدث ضغطاً على الوعاء فيرتفع الزئبق إلى أعلى إلى أن يتزن عمود الزئبق المرتفع فى الأنبوبة ويمثل الفرق بين سطح الزئبق فى الأنبوبة والحوض الضغط الجوى.  ومن عيوب هذا الجهاز أنه ليس ميسراً نقله لتعرضه للكسر والتلف .
و يستخدم الزئبق في الأنبوب نظرا للأسباب التالية:
        كثافة الزئبق عالية لذلك يكون ارتفاع عمود الزئبق يساوي  ( 76 سم ) في حين أنه إذا استخدم الماء يكون ارتفاع العمود يساوي ( 10 م ) وهذا غير عملي أثناء الاستخدام.
        درجة غليان الزئبق عالية جداً ولذلك فإن تبخره قليل.
        قوى التماسك بين ذرات الزئبق أعلى من قوى التلاصق بينه وبين الزجاج لذا تكون القراءة دقيقة في حين أن قوى التماسك بين جزيئات الماء أعلى من قوى التلاصق بينها وبين الزجاج فتكون هناك نسبة خطأ في القراءة.
        لونه مميز يمكن رؤيته من خلال الزجاج .
        بارومتر فورتن : Fortin barometer
وفيه يصنع خزان الزئبق من مادة لينة كالجلد (الشمواة) وفوق سطح الخزان من الداخل سن من العاج الأبيض (يصنع السن من العاج حتى لا يتفاعل مع الزئبق ) بحيث يلامس طرف السن سطح الزئبق فإذا تغير ارتفاع سطح الزئبق يمكن تعديله بحيث يلامس طرف السن بواسطة الضغط على الجلد من أسفل بواسطة مسمار محوري مركب فى الغلاف الخارجي أسفل الخزان. وعند تشغيل الجهاز يجب أن يكون سطح الزئبق فى الحوض الزجاجي ملامس للسن العاج.
        البارومتر المعدني Aneroid barometer
عبارة عن علبة معدنية مستديرة من النيكل والفضة مفرغة تماما من الهواء فإذا قل الضغط يضغط على السطح المموج للعلبة المفرغة فتنخفض سطح العلبة وينخفض معه الساق والرافعة فيتحرك المحور والمؤشر المتصل به حركة دائرية أمام الدائرة المدرجة ليعطى قيمة الضغط, وإذا قل الضغط يرتفع سطح العلبة فيرتفع معه الساق والرافعة فيتحرك المحمر والمؤشر حركة دائرية فى عكس الاتجاه السابق. ويتصل  بإحدى القاعدتين مؤشر يتحرك على التدريج الموضوع على أسطوانة تبين الضغط مباشرة . ويمتاز هذا النوع من البارومترات بخفة وزنه وتحمله ولكنه غير دقيق دقة كافية إلا إذا قورن من وقت إلى آخر ببارومتر زئبقي.
        الباروجراف Barograph
وهو جهاز يسجل الضغط الجوى مباشرة على خريطة لمدة أسبوع ويتركب الجهاز من قاعدة مثبت عليها عدة علب من الصفيح الرقيق, بحيث يثبت السطح العلوي للعلبة الواحدة بالسطح السفلى للأخرى وذلك لمضاعفة تأثير الضغط الجوى على العلب المخلخلة من الهواء وتثبت العلبة السفلى من أسفلها فى قاعدة بحيث يمكن رفعها هي وزميلتها أو خفضها بواسطة مسمار محوري وبالتالي ترفع العلب جميعا إلى أعلى أو تنخفض إلى أسفل ويثبت على سطح العلبة العليا رافعة متصلة بعدة روافع تحرك قلم والقلم يسجل على خريطة مقسمة إلى أيام وساعات فى تقسيماتها الطولية والضغط بالمليبار فى التقسيمات العرضية والخريطة مثبتة فى جهاز تسجيل, يتكون جهاز التسجيل من أسطوانة تدور دورة كاملة فى سبعة أيام, فعند زيادة الضغط الجوى أو انخفاضه فإن ذلك يؤثر على العلب الرقيقة مما يؤثر على الرافعة ثم المؤشر ثم القلم الذي يرسم هذه الحركة على الخريطة المثبتة على الجهاز ارتفاعا وانخفاضا ويعطى الضغط الجوى.
        تصحيح قراءة البارومترات
        تصحيح خطأ الجهاز : يعتبر خطأ الجهاز عيبا فنيا له قيمة ثابتة نتيجة التصنيع ويمكن معرفته بمقارنة الجهاز ببارومتر معياري.
        تصحيح درجة الحرارة : يتم تصحيح خطأ درجة الحرارة بحساب الفرق بين درجة حرارة القياس ودرجة الحرارة التى درج البارومتر على أساسها (درجة الصفر المئوي). وباستخدام جداول خاصة يمكننا أن نحصل على قيمة التصحيح بالملليبار. تضاف هذه القيمة إلى قيمة الضغط الجوى أذا كانت درجة الحرارة اقل من صفر مo وتطرح هذه القيمة أذا كانت درجة الحرارة أعلى من الصفر مo. ويستعمل هذا التصحيح فى البارومترات الزئبقية فقط , أما البارومترات المعدنية فتستعمل معادن مختلفة لها معاملات تمدد مختلفة تصحح تلقائيا باختلاف درجة الحرارة.
        تصحيح الارتفاع عن سطح البحر : صممت البارومترات على أن تكون قراءتها للضغط الجوى عند مستوى صفر (مستوى سطح البحر) ونظرا لأنه كلما ارتفعنا عن سطح البحر يقل طول عمود الهواء ويقل معه الضغط الجوى , لذلك تؤخذ قراءة البارومتر عند ارتفاع معين من سطح البحر , ويستخدم جدول خاص للحصول منه على القراءات الواجب استخدامها لتصحيح قراءة البارومتر الزئبقى.
        تصحيح عجلة الجاذبية : صمم البارومتر على أساس أن تكون عجلة الجاذبية الأرضية 981 سم/ثانية2, وحيث أن وزن عمود الزئبق بالباروميتر يقل كلما ابتعدنا عن مركز الأرض لهذا اخذ خط عرض 45o (يقع فى منتصف المسافة بين خط الاستواء والقطبين) كأساس لقياس الضغط الجوى. ويتم تعديل القيم المأخوذة عند خطوط العرض الأخرى بالاستعانة بجداول خاصة حيث تطرح القيمة المأخوذة من قيمة الضغط الجوى أذا كان خط العرض اقل من 45o , بينما تضاف أذا كان خط العرض أعلى من 45o. ولا تتأثر البارومترات المعدنية بعجلة الجاذبية الأرضية (خط العرض) ولذلك لا تحتاج لهذا التصحيح.
الرياح : Wind
هي الحركة الأفقية للهواء وهي تهب من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض. وتسمى الرياح باسم الجهة التي تهب منها، فالرياح التي تهب من جهة الغرب تسمى رياح غربية وهكذا. ومن الوظائف الرئيسة للرياح هي نقل بخار الماء من المسطحات المائية إلى اليابسة وحين تتهيأ الظروف المناسبة من الرطوبة والحرارة يتكاثف بخار الماء على هيئة سحاب وأمطار. كذلك تحمل الرياح الهواء من مكان لآخر بما فيه من صفات، أي هواء بارد - حار - رطب - جاف - خفيف - نشط وبذلك تؤدي إلى تغير الأحوال الجوية من مكان لآخر ومن وقت لآخر.