W meteorologii, czym jest Isobar?
Izobar to linia łącząca punkty o równym ciśnieniu atmosferycznym na mapie pogody. Słowo pochodzi od greckich słów isos - równy - i baros - waga. Dzieląc izobary w odstępach czasu na podstawie odczytów ciśnienia, obszary wysokiego i niskiego ciśnienia można przedstawić na mapie, podobnie jak wzgórza i doliny na konturowej mapie krajobrazu. Na podstawie analizy izobarów na mapie meteorolodzy mogą przewidzieć, czy pogoda będzie czysta czy pochmurna, siły i kierunki wiatru oraz - biorąc pod uwagę szerokość i porę roku - temperatury na dużym obszarze.
Ponieważ nie jest możliwe zmierzenie ciśnienia atmosferycznego w każdym punkcie obszaru objętego mapą pogody, izobary oparte są na odczytach ciśnienia powietrza wykonanych na stacjach pogodowych. Ciśnienie powietrza spada wraz z wysokością, dlatego odczyty są dostosowywane do wartości poziomu morza, aby umożliwić zmiany wysokości. W USA odczyty ciśnienia są zwykle pobierane co godzinę, a izobary są zwykle w odstępach 4 milibarów (mb), przy użyciu ciśnienia 1000 mb jako podstawy. Na podstawie zestawu odczytów ciśnienia powietrza wykonanych w tym samym czasie w różnych lokalizacjach w obszarze, izobary można wykreślić, szacując, gdzie ciśnienie miałoby odpowiednią wartość.
Na przykład, jeśli stacja pogodowa zgłasza ciśnienie 1002 mb, a inna stacja kilka mil na północ podaje 1006 mb, można oszacować, że izobar 1004 przeszedłby między nimi. Na mapie izobarowej izobary będą oznaczone reprezentowanymi wartościami ciśnienia, na przykład 996 mb, 1000 mb, 1004 mb i tak dalej. Mapa pokaże także poszczególne odczyty na różnych stacjach.
Na podstawie mapy izobaralnej meteorolodzy mogą określić prawdopodobną pogodę w ciągu najbliższych kilku dni. Obszary niskociśnieniowe, zwane cyklonami, mają napływające powietrze, które unosi się w środku i na ogół są związane z chmurami i opadami. Obszary pod wysokim ciśnieniem, znane jako antycyklony, są związane z opadającym, wypływającym powietrzem i zwykle powodują suchą, czystą pogodę.
Wiatr przepływa z obszarów o wyższym ciśnieniu do obszarów o niższym ciśnieniu. Izobary na mapie pogody pokazują gradienty ciśnienia. Jeśli izobary są daleko od siebie, oznacza to łagodny gradient ciśnienia i lekki wiatr. Gdy izobary są blisko siebie, oznacza to stromy gradient. Im bardziej stromy gradient ciśnienia, tym wyższe prędkości wiatru.
Gradienty ciśnienia są zwykle bardziej strome w okolicach o niskim ciśnieniu niż w obszarach o wysokim ciśnieniu. Jeśli mapa izobaryczna jest przedstawiona jako krajobraz, obszary o wysokim ciśnieniu wyglądałyby jak łagodnie opadające wzgórza, a obszary o niskim ciśnieniu, takie jak strome wgłębienia. Obszary o niskim ciśnieniu są w rzeczywistości nazywane „depresjami” w niektórych obszarach.
Jeśli tarcie zostanie zignorowane, prędkość wiatru jest określana przez siłę gradientu ciśnienia (PGF). Można to obliczyć jako wynik wartości wysokiego ciśnienia minus wartości niskiego ciśnienia, podzielonej przez odległość, i zwykle wyraża się ją w milibarach na kilometr (mb / km). Na przykład, jeśli mapa izobarowa pokazuje spadek ciśnienia ze 1008 mb do 996 mb na odległości około 12 mil (20 mil), gradient ciśnienia wynosi 12 mb / 20 km, co równa się 0,12 mb / km. To dość stromy gradient ciśnienia, więc dla tego obszaru można by przewidzieć silne wiatry.
Na kierunek wiatru wpływa nie tylko orientacja gradientu ciśnienia, ale także siła Coriolisa wynikająca z obrotu Ziemi. Na półkuli północnej powoduje to, że wiatry wokół obszaru niskiego ciśnienia obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a wiatry wokół obszaru wysokiego ciśnienia obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Odwrotna sytuacja ma miejsce na półkuli południowej. Wielkość ugięcia spowodowanego siłą Coriolisa jest większa w kierunku biegunów, a także proporcjonalna do prędkości wiatru.
Niezależnie od tarcia, siła PGF i siła Coriolisa mogą się zrównoważyć, co powoduje, że wiatry przepływają równolegle do izobar. Są one znane jako wiatry geostroficzne i mogą występować wysoko nad ziemią, gdzie tarcie nie jest ważne. Jednak na powierzchni tarcie spowalnia wiatr, zmniejszając efekt Coriolisa, a wiatry mają tendencję do przechodzenia przez izobary, spiralnie do wewnątrz w kierunku cyklonów i na zewnątrz od antycyklonów, zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, zgodnie z półkulą.