Ilmanpaine

Ilmanpaine on mittauskohdan yläpuolella olevan ilman paino pinta-alayksikköä kohden.^[1] Se voidaan ajatella maanpinnalta ilmakehän ylärajalle ulottuvan ilmapilarin painona.

Ilmanpaine, kuten muutkin paineet, lasketaan kaavalla $p=F/A$ , jossa F on voima ja A on pinta-ala. Paineen yksikkö on ilmanpainetta mitattaessa yleensä pascal (Pa), joka on N/m² eli perusyksiköissä kg/(m·s²). F on maapallon gravitaation ilmamassaan vaikuttava voima: $F=G=mg$ , jossa g on putoamiskiihtyvyys eli noin 9,81 m/s² ja m on mittauskohteen yläpuolella olevan ilmapatsaan massa.

Ilmapatsaan massan arviomiseksi tehdään kaasun tilasta ja ilmakehän pystyrakenteesta oletuksia. Yleensä käytetään jotain standardi-ilmakehämallia^selvennä.

Ilmanpainetta mitataan ilmapuntarilla, jonka nykyaikainen versio on elektroninen paineanturi. Ilmanpaineen yksikkönä käytetään nykyisin hehto pascalia (hPa), josta voidaan käyttää myös nimeä millibaari (mbar). Aikaisemmin yksikkönä käytettiin myös elohopeamillimetriä (mmHg).

Ilmanpaineen äärilukemia

Kaikkein alhaisimmat ilmanpaineet mitataan yleensä trooppisissa hirmumyrskyissä ja tornadoissa. Korkein Suomessa mitattu ilmanpaine on 1 066 hPa Helsingissä 22. tammikuuta 1907 ja matalin 940 hPa Rauman Kuuskajaskarissa 27. helmikuuta 1990.^[2]

Ilmanpaine merenpinnan tasolla

Normaali ilmanpaine maan pinnalla on noin 1 013,25 hPa, mikä vastaa 760 mmHg. Maapallon korkeimmat ilmanpaineet on mitattu Siperiassa, jossa se on ollut suurimmillaan 1 083 hPa. Alimmat ilmanpaineet merenpinnan tasolla liittyvät trooppisiin hirmumyrskyihin, joiden aikana ilmanpaine on alimmillaan ollut 870 hPa.

Ilmanpaine laskee noustaessa korkeammalle merenpinnan tasolta. Maanpinnan läheisissä ilmakerroksissa 8 metrin nousu korkeussuunnassa merkitsee noin 1 hPa (1 mbar) vähennystä ilmanpaineessa.

Ilmanpaineen vaikutus säätilaan

Tuuli syntyy ilmanpaine-eroista, sillä ilmakehä pyrkii aina tasapainoon: ilma virtaa korkeammasta paineesta kohti matalampaa painetta. Maapallon pyörimisliikkeen johdosta ilma ei tuule suoraan matalapaineen keskukseen, vaan pohjoisella pallonpuoliskolla kiertyy vastapäivään ja eteläisellä pallonpuoliskolla myötäpäivään sen ympäri. Aivan matalapaineen keskuksessa ei siis tuule, mutta sen ympärillä tuuli voi olla kovaakin. Mitä suurempi on ilmanpaine-ero korkea- ja matalapaineen välillä, sitä kovempaa myös tuuli on.

Sääkartalle piirretään ilmanpaineen samanarvonkäyrien, isobaarien avulla. Niitä voi verrata maastokartan korkeuskäyriin. Tässä analogiassa matalapaine on laakso, korkeapaine on mäki, ja sola ja selänne ovat termejä, jotka kuvaavat niin maaston kuin ilmanpainekentän muotoja.

Ilmanpaineen ajatellaan liittyvän säähän, mutta itse asiassa sääilmiöt liittyvät ilmanpaineen suhteellisiin, ei absoluuttisiin arvoihin: onko paine alempi vai ylempi kuin ympäristössä. Täten jos ilmapuntaria haluaa käyttää omatekoisiin sääennusteisiin, on syytä seurata nouseeko vai laskeeko paine sen sijaan että kiinnittäisi huomiota vain lukuarvoihin. Karkeasti ottaen, laskeva paine kertoo matalapaineen lähestymisestä, tuulen voimistumisesta ja sään huononemisesta, kun taas paineen noustessa on odotettavissa tyynempää poutasäätä.^[3]

Lähteet

Saukkonen, Lea: Suomalainen sää: ilmastonmuutos ja ääri-ilmiöt. Minerva Kustannus 2008.

Viitteet

↑ Atmospheric pressure Glossary of Meteorology, American Meteorological Society
↑ Ilmatieteen laitos http://ilmatieteenlaitos.fi/saaennatyksia
↑ Rinne, Juhani & Koistinen, Jarmo & Saltikoff, Elena (toim.): Suomalainen sääopas, s. 112-113. Helsingissä: Otava, 2008. ISBN 978-951-1-22320-7

Aiheesta muualla

[1] Atmospheric pressure Glossary of Meteorology, American Meteorological Society

[2] Ilmatieteen laitos http://ilmatieteenlaitos.fi/saaennatyksia

[3] Rinne, Juhani & Koistinen, Jarmo & Saltikoff, Elena (toim.): Suomalainen sääopas, s. 112-113. Helsingissä: Otava, 2008. ISBN 978-951-1-22320-7

[1]