La pression atmosphérique est l'un des facteurs météorologiques essentiels pour déterminer, au cours du temps, les prévisions climatiques sur terre ou dans l'espace. C’est une grandeur évolutive qu’on surveille en permanence à l’aide d’instruments de mesure spécialisés. Les techniques utilisées sont nombreuses, elles se basent sur différents principes, selon la nature des applications envisagées.
Définition de la pression atmosphérique
La pression P est l’action d’une force F sur une surface S, elle est définie comme étant le rapport de F sur S. Ainsi, la pression atmosphérique représente le poids de la colonne d’air qui surmonte un point donné.
F : force en Newton.
S : surface en m².
P : pression en N/m² (avec : 1Pa = 1 N/m²).
Cette grandeur peut avoir des appellations différentes selon le type de pression à mesurer :
- Pression absolue.
- Pression du vide.
- Pression atmosphérique.
- Pression relative.
- Pression différentielle.
- Pression hydrostatique.
La pression atmosphérique, appelée aussi pression barométrique est la pression exercée par l'atmosphère de la terre. Sa valeur normale est égale à une atmosphère ou un bar au niveau de la mer, elle décroît lorsque l'altitude augmente.
Techniques de mesure de pression
La mesure de la pression atmosphérique peut être faite à l’aide du baromètre à mercure, du baromètre anéroïde ou du baromètre à capteur de pression.
- Le baromètre à mercure est un simple instrument très fiable, mais fragile. Il est constitué d’un tube en verre, initialement rempli de mercure avant de l’introduire du côté ouvert dans un réservoir de mercure (soumis à la pression atmosphérique).
À la verticale, la colonne de mercure emprisonnée dans le tube se stabilise à une hauteur "h" par rapport au niveau de mercure dans le réservoir. La lecture de "h" indique la pression atmosphérique en centimètre de mercure (cmHg).
Cet instrument nécessite quelques corrections pour tenir compte de l’altitude et de la latitude du lieu, de la température et de l’effet de la capillarité. Il sert d’étalon des autres baromètres.
- Le baromètre anéroïde est constitué d’une capsule étanche vidée d’air, dont les parois sont flexibles. Sous l’action de la pression atmosphérique, l’épaisseur de la capsule s'affaisse si la pression augmentation, et se gonfle quand celle-ci diminue. Ce mouvement est transmis à l’aide de leviers à une aiguille qui se déplace devant une échelle graduée en valeurs de pression.
Le baromètre à capteur de pression est un dispositif équipé de capteurs sensibles aux variations de pression. Le signal délivré est traité à l’aide d’un calculateur pour le convertir en une valeur de pression.
La pression atmosphérique s'exprime en hectopascals. Sa valeur normale est égale à 760mm de mercure ou 1013hPa, soit une force de 1,03323kg/cm².
