La presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire sobre la superficie terrestre.

El descubrimiento de la presión atmosférica es obra de Evangelista Torricelli (1608-1647). Este físico y matemático italiano realizó una ingeniosa experiencia, para la cual eligió un líquido muy particular: el mercurio. Sobre un recipiente lleno de ese elemento, colocó un largo tubo invertido, también con mercurio, tapándolo con el dedo.

Al quitar el dedo, el mercurio del tubo comenzó a caer, pero en un momento dado dejó de hacerlo. Torricelli hizo este experimento varias veces, y comprobó que el mercurio no caía más cuando quedaba a unos 76 cm de la superficie del líquido del recipiente.
Torricelli dedujo que el mercurio era mantenido dentro del tubo por la acción que la presión de la atmósfera ejerce sobre la superficie del mercurio en el recipiente.

El científico observó, también, que este aparato permitía detectar variaciones en la presión atmosférica: según el día, la columna medía algunas veces unos milímetros más de 76 cm, y otras, unos milímetros menos. Un aparato como éste, que mide continuamente la presión atmosférica, se llama barómetro.

Presión atmosférica y altura

La altura modifica tanto la temperatura como la presión atmosférica y sus efectos, al modificarse la densidad del aire.

El fenómeno es muy sencillo: el aire se calienta en contacto con la superficie terrestre, tanto en la parte sólida como en la superficie de los océanos y mares. Al calentarse el aire, se eleva porque disminuye de densidad y por lo tanto, de presión, y asciende hasta equilibrarse la densidad de la columna ascendente del aire con su entorno a un nivel superior.

Sin embargo, la comprensión de este proceso es mucho más compleja, ya que las variaciones de la presión no varían exclusivamente con la altura sino con otros factores como el porcentaje de la humedad y la latitud, que modifica sustancialmente el mayor o menor espesor de la atmósfera por razones dinámicas: este espesor es máximo en la zona ecuatorial debido a la fuerza centrífuga de la rotación terrestre en dicha zona y, por ende, menor en los polos.

Por lo tanto, la presión atmosférica disminuye a medida que aumenta la altura sobre el nivel del mar, que es considerado como cero. Algunos instrumentos usan la medición de esa presión como una medida indirecta de la altitud sobre el nivel del mar; se los llama altímetros.

Como los demás fluidos, la presión atmosférica se reparte por igual en todos los sentidos. Por ejemplo, en las paredes de tanques que contienen fluidos, la componente de presión atmosférica en el interior del tanque se cancela (o compensa) con la presión en su exterior.

Estabilidad e inestabilidad atmosférica

La presión atmosférica puede variar, en un mismo lugar, por efecto de corrientes de aire, por la temperatura o por el contenido de humedad en el aire. Cuando hay bajas presiones, la posibilidad de tormentas aumenta.

Cuando el aire está frío, desciende, haciendo aumentar la presión y provocando estabilidad barométrica o anticiclónica: se forma así una zona de calmas, es decir, sin vientos, ya que el aire frío y pesado desciende lentamente en sentido circular y comienza a girar casi imperceptiblemente en sentido horario en el hemisferio norte y antihorario en el hemisferio sur. Se forma, entonces, un anticiclón. Cuando el aire está caliente, asciende, haciendo bajar la presión y provocando inestabilidad. Se forma así un ciclón o borrasca.