ماذا تفعل هذه الحاسبة
تقوم هذه الأداة بتصحيح (اختزال) الضغط الجوي المقاس عند الارتفاع الفعلي لمحطة الرصد ليصبح الضغط المكافئ الذي كان سيُقرأ عند مستوى سطح البحر. ولأن الضغط الجوي ينخفض طبيعياً مع الارتفاع، فإنه لا يمكن مقارنة قراءتين من محطتي أرصاد على ارتفاعين مختلفين مقارنةً مباشرة. وبتصحيح كل قراءة إلى مستوى سطح البحر، يحصل خبراء الأرصاد الجوية على قيم قابلة للمقارنة تُستخدم في خرائط الطقس السطحية وفي ضبط مقياس الارتفاع (عائلة الاختزالات QNH/QFF). هذه فيزياء عالمية تستند إلى الصيغة البارومترية، وليست خاصة بأي بلد بعينه.
طريقة الاستخدام
أدخل ثلاث قيم: ارتفاع المحطة فوق مستوى سطح البحر بالأمتار، والضغط المقاس عند تلك المحطة بالهكتوباسكال (hPa)، ودرجة حرارة الهواء المحلية بالدرجات المئوية. تقوم الحاسبة بتحويل درجة الحرارة إلى الكلفن، وتطبّق معدّل تناقص حراري قياسي، ثم تُرجِع ضغط مستوى سطح البحر (\(P_0\)) بوحدة الهكتوباسكال.
شرح الصيغة
يعتمد الاختزال على المعادلة
$$P_0 = \text{Station Pressure} \cdot \left(1 + \frac{a \cdot \text{Altitude}}{T}\right)^{\frac{g}{a\,R}}$$حيث \(a = 0.0065\) كلفن/م هو معدّل التناقص الحراري القياسي، و\(g = 9.80665\) م/ث² هي قيمة الجاذبية القياسية، و\(R = 287.05\) جول/(كغ·كلفن) هو الثابت الغازي النوعي للهواء الجاف، و\(T_K = T_{\circ C} + 273.15\) هي درجة الحرارة المطلقة. ويساوي الأُس \(\frac{g}{aR}\) نحو \(5.2558\). وعندما يكون الارتفاع صفراً يصبح العامل مساوياً للواحد، فيصبح \(P_0\) مساوياً لـ \(P\).
مثال محلول
عند \(h = 1000\) م، و\(P = 980\) hPa، و\(T = 15\,^{\circ}\text{C}\): تكون \(T_K = 288.15\) كلفن؛ و\(a \cdot h = 6.5\)؛ والحدّ الداخلي \(= 1 + 6.5/288.15 = 1.022557\)؛ ورفعه للأُس \(5.25579\) يعطي عاملاً مقداره \(1.12440\)؛ فيكون \(P_0 = 980 \times 1.12440 \approx 1101.9\) hPa.
الأسئلة الشائعة
ما مدى دقة هذه الحاسبة؟ تفترض الحاسبة معدّل تناقص حراري قياسياً، وتبلغ دقتها نحو 1 هكتوباسكال للارتفاعات حتى بضعة آلاف من الأمتار في ظروف قريبة من القياسية.
ما الوحدات التي يجب أن أستخدمها؟ الارتفاع بالأمتار، والضغط بالهكتوباسكال (hPa)، ودرجة الحرارة بالدرجات المئوية (°C). أما الناتج فيكون بالهكتوباسكال، وهو نفس وحدة ضغط الدخل، لأن التصحيح ما هو إلا مُضاعِف عديم الأبعاد.
ماذا يحدث عند مستوى سطح البحر؟ عندما يكون \(h = 0\) يصبح عامل التصحيح مساوياً للواحد تماماً، فيكون ضغط مستوى سطح البحر مساوياً لضغط المحطة المُدخَل.
