Lucht is overal om je heen. Het drukt de hele tijd tegen je lichaam. Daarom noemen we het luchtdruk. Meestal merk je niets van de luchtdruk, omdat die in alle richtingen gelijkmatig tegen je aandrukt.
Iedereen kan de luchtdruk meten met een instrument dat een barometer heet. Wanneer we een barometer gebruiken om de luchtdruk te meten, wordt het resulterende getal de barometrische druk genoemd.
Barometers werken omdat lucht gewicht heeft. De lucht die ons omgeeft begint aan het oppervlak van de aarde en gaat tot aan de top van de hemel. Al die lucht, de hele atmosfeer, weegt ongeveer 5 miljoen miljard ton! We worden niet verpletterd omdat al dat gewicht gelijkmatig is verdeeld over het hele oppervlak van de aarde. De gemiddelde kracht die je voelt is ongeveer 15 pond op elke vierkante centimeter van je lichaam. Omdat lucht vloeibaar is, wordt die kracht gelijkmatig over je hele lichaam uitgeoefend, niet alleen op de bovenkant van je hoofd.
We kunnen meten hoeveel de lucht op ons drukt met een eenvoudig maar slim apparaat. Het heet een U-buis barometer en het werkt ongeveer als een wipwap. Een wipwap blijft in evenwicht zolang er aan beide zijden evenveel gewicht is. Als de gewichten verschillend zijn, kantelt de wip ten gunste van de zware kant. Hetzelfde geldt voor een U-buis barometer. Kijk naar de buis links. Er zit wat water in.
Als beide uiteinden open zijn, is het waterpeil in beide zijden gelijk. Dat komt omdat de luchtdruk aan beide kanten gelijk is. Het water is in evenwicht tussen de neerwaartse krachten aan elke kant, net als bij een wipwap.
Blaas wat lucht in de linkerkant. Het waterniveau verandert omdat je de lucht meer naar beneden hebt laten drukken dan de lucht aan de rechterkant. Met andere woorden, je hebt de luchtdruk aan de linkerkant verhoogd. Het water beweegt tot het de neerwaartse krachten aan beide kanten in evenwicht brengt.
Het verlies van water aan de linkerkant vermindert de neerwaartse kracht van het watergewicht aan de linkerkant. Stijgend water aan de rechterkant voegt toe aan de neerwaartse kracht van het watergewicht aan de rechterkant. Dit compenseert de kracht van de luchtdruk die je aan de linkerkant hebt toegevoegd.
Aan de andere kant, wanneer je lucht aan de linkerkant wegzuigt, verandert het waterniveau op een andere manier. Door lucht aan de linkerkant weg te zuigen, heb je de lucht minder omlaag laten drukken dan de lucht aan de rechterkant. Opnieuw beweegt het water totdat de neerwaartse krachten aan beide kanten in evenwicht zijn.
Als je een sterke vacuümpomp gebruikt om alle lucht aan de linkerkant te verwijderen, zal de luchtdruk daar nul zijn. De enige neerwaartse kracht aan de linkerkant zou afkomstig zijn van een hoge kolom water aan die kant. De kracht aan de andere kant die al dat watergewicht in evenwicht houdt, is de neerwaartse kracht van de normale luchtdruk aan de rechterkant. Als dit gebeurt, stijgt het waterpeil aan de linkerkant tot een hoogte van ongeveer 34 voet. Dit is niet erg praktisch, dus gebruiken U-buis barometers eigenlijk geen water als vloeistof.
Mercury wordt in plaats daarvan gebruikt, omdat het een zeer dicht vloeibaar metaal is. Kwik is ongeveer 14 keer zo dicht als water. Omdat kwik zo zwaar is, wordt het door normale luchtdruk tot een hoogte van slechts ongeveer 30 inch, of 760 millimeter geduwd.
Meteorologen meten de luchtdruk door de centimeters kwik op een barometer te tellen. Andere wetenschappers die met gasdruk werken, gebruiken liever millimeters. Eén millimeter kwik staat bekend als een “Torr”. De Torr-eenheid is genoemd naar Evangelista Torricelli, die in 1643 de kwikbarometer uitvond.
Torricelli vulde een lange glazen buis met kwik en keerde de buis om in een schaal. Hij merkte op dat een deel van het kwik er niet uitstroomde en dat de ruimte boven het kwik in de buis een vacuüm was.
Torricelli was de eerste die een vacuüm creëerde en in stand hield. Hij concludeerde dat de dagelijkse veranderingen in de hoogte van het kwik werden veroorzaakt door veranderingen in de atmosferische druk.
Op zeeniveau is de barometerdruk hoog omdat zeeniveau de laagste plaats is waar je kunt komen. Meer lucht boven je creëert meer druk. In het hooggebergte of in een vliegtuig is de barometerdruk minder. Omdat je hoger in de atmosfeer bent, is er minder lucht boven je, dus is de druk die ontstaat minder.
Op een bepaalde plaats kun je, als de barometerdruk daalt, een storm verwachten. Als hij toeneemt, kun je zonnig weer verwachten.
