L’atmosphère terrestre exerce une force sur tout ce qui s’y trouve. Cette force, divisée par la surface sur laquelle elle agit, est la pression atmosphérique. La pression atmosphérique au niveau de la mer a une valeur moyenne de 1 013,25 millibars. Exprimée dans d’autres unités, cette pression correspond à 14,7 lb par pouce carré, 29,92 pouces de mercure ou 1,01 × 105 pascals. La pression atmosphérique diminue avec l’altitude : elle représente la moitié de la valeur au niveau de la mer à une altitude d’environ 5 km (3,1 mi) et ne représente plus que 20 % de la pression à la surface de la terre à l’altitude de croisière d’un avion de ligne. La pression atmosphérique change aussi légèrement d’un jour à l’autre, car les systèmes météorologiques se déplacent dans l’atmosphère.
L’atmosphère terrestre est constituée de gaz qui entourent la surface, et comme tout gaz, l’atmosphère exerce une pression sur tout ce qui s’y trouve. Un gaz est composé de molécules qui sont constamment en mouvement. Si le gaz se trouve dans un récipient, certaines molécules de gaz rebondissent toujours sur les parois du récipient. Lorsqu’elles le font, elles exercent une petite force sur les parois. Avec un nombre suffisant de molécules, leurs impacts s’additionnent pour former une force qui peut facilement être mesurée. En divisant la force totale par la surface sur laquelle elle est mesurée, on obtient la pression du gaz. Tout ce que le gaz touche subira également cette pression. Ainsi, partout où nous allons dans l’atmosphère terrestre, nous pouvons détecter la pression atmosphérique.
La pression atmosphérique diminue à mesure que l’on s’élève dans l’atmosphère, et augmente à mesure que l’on se rapproche de la surface de la terre. La raison de ce changement avec l’altitude est que la pression atmosphérique en tout point est en réalité une mesure du poids, par unité de surface, de l’atmosphère au-dessus de ce point. Au niveau de la mer, par exemple, la pression est de 14,7 livres par pouce carré. Cela signifie qu’une tranche d’atmosphère en forme de colonne longue et mince, avec une base d’un pouce carré et aussi haute que le sommet de l’atmosphère (au moins 120 mi ou 200 km), aurait de l’air à l’intérieur de la colonne pesant 14,7 lb (6,7 kg). À une altitude plus élevée, comme le sommet d’une montagne de 10 000 pieds (3 048 m), on se trouve au-dessus d’une partie de l’atmosphère. La pression atmosphérique y est plus faible qu’au niveau de la mer, car il y a moins d’air qui pèse sur nous. Une personne ressent ce genre d’effet de pression lorsqu’elle plonge au fond d’un lac ou d’une piscine profonde. Au fur et à mesure que le plongeur descend dans l’eau, il y a de plus en plus d’eau au-dessus de lui. L’eau supplémentaire exerce une pression croissante que le plongeur peut sentir sur sa peau (et surtout sur ses tympans).
La pression atmosphérique est étroitement liée à la météo. Des régions de pression légèrement supérieures ou légèrement inférieures à la pression atmosphérique moyenne se développent lorsque l’air circule autour de la terre. L’air se précipite des régions de haute pression vers les régions de basse pression, provoquant des vents. Les propriétés de l’air en mouvement (frais ou chaud, sec ou humide) détermineront le temps qu’il fera dans les régions qu’il traverse. Connaître l’emplacement des zones de haute et de basse pression est essentiel pour les prévisions météorologiques, c’est pourquoi elles figurent sur les cartes météorologiques imprimées dans les journaux et diffusées à la télévision.
La pression atmosphérique est mesurée par un baromètre, dont il existe plusieurs modèles. Le premier baromètre a été fabriqué par Evangelista Torricelli en 1643, à l’aide d’une colonne fermée à une extrémité et partiellement remplie de mercure. La colonne était placée verticalement dans un petit bassin de mercure, l’extrémité ouverte vers le bas. Dans cette disposition, le mercure ne s’écoule pas par l’extrémité ouverte. Au contraire, il reste à une hauteur telle que la pression exercée par le mercure suspendu sur la piscine est égale à la pression atmosphérique sur la piscine. Le baromètre à mercure est encore couramment utilisé aujourd’hui (c’est la raison pour laquelle la pression est toujours exprimée en « pouces de mercure » dans les bulletins météorologiques). Les baromètres modernes comprennent le baromètre anéroïde, qui substitue un récipient d’air scellé à la colonne de mercure, et le manomètre à capacité électronique, qui détecte la pression de manière électronique.
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