¿Por qué se mide la presión atmosférica en pascales y bares y a cuántas atmósferas equivalen?

Cuando vemos un mapa meteorológico, es habitual encontrar valores como 1.013 hPa, 995 hPa o 1.025 hPa. También es frecuente leer que la presión de un neumático es de 2,5 bares o que un submarino soporta varias atmósferas de presión. Aunque todas estas unidades expresan el mismo fenómeno físico, utilizan escalas diferentes.

En meteorología predominan los hectopascales; en ingeniería y mecánica son habituales los bares; y en física, la unidad oficial del Sistema Internacional es el pascal (Pa). A diferencia del peso o la fuerza, la presión no indica cuánto empuja un objeto, sino cómo se reparte esa fuerza sobre una superficie determinada.

Presión atmosférica

La presión atmosférica se puede expresar en distintas unidades, algo que a menudo genera confusión. En meteorología, la unidad más utilizada es el hectopascal (hPa), cuyo valor de referencia al nivel del mar es 1.013,25. El milibar (mb) tiene exactamente el mismo valor, por lo que ambas unidades son equivalentes. Los barómetros tradicionales utilizaban los milímetros de mercurio (mmHg), donde la presión estándar corresponde a 760 mmHg, mientras que en física y en disciplinas como el buceo es frecuente utilizar la atmósfera (atm), cuyo valor de referencia es 1. Lo más importante es recordar que 1 hPa equivale exactamente a 1 mb.

Valor de referencia

La presión atmosférica estándar al nivel del mar es de 1.013,25 hPa. Cuando la presión se sitúa por encima de ese valor hablamos de altas presiones y, cuando queda por debajo, de bajas presiones. Sin embargo, el número por sí solo no determina el tiempo que hará, ya que también influye el lugar donde se registra.

Una presión de 1.005 hPa puede ser relativamente habitual en unas regiones y anunciar un cambio importante del tiempo en otras. Además, la altitud influye de forma directa en las mediciones. En una ciudad situada a unos 650 metros sobre el nivel del mar, como Madrid, un barómetro sin corregir suele indicar alrededor de 940 hPa. Por ese motivo, todos los mapas meteorológicos muestran la presión reducida al nivel del mar, lo que permite comparar los datos entre lugares situados a diferentes alturas.

¿Por qué cambia?

La presión atmosférica cambia continuamente porque el aire nunca permanece completamente quieto. Cuando el Sol calienta el suelo, el aire que está en contacto con él también se calienta, se expande y disminuye su densidad, por lo que asciende. Cuando el aire se enfría ocurre el proceso contrario: se contrae, aumenta su densidad y ejerce una mayor presión. La altitud también modifica la presión atmosférica porque, a medida que ascendemos, cada vez queda menos aire por encima ejerciendo su peso. Cerca del nivel del mar, la presión disminuye aproximadamente 1 hPa por cada 8 metros de ascenso. La humedad también influye

La cantidad de vapor de agua presente en el aire también afecta a la presión, aunque su influencia es menor que la de la temperatura o la altitud. Aunque pueda parecer contradictorio, el aire húmedo es ligeramente menos denso que el aire seco porque las moléculas de agua (H₂O) pesan menos que las moléculas de nitrógeno (N₂) y oxígeno (O₂), que constituyen la mayor parte de la atmósfera. Cuando aumenta la humedad, la presión suele descender ligeramente, motivo por el que el barómetro acostumbra a bajar antes de la llegada de una borrasca o de una tormenta.

Anticiclones y borrascas

Según Snowy, un anticiclón «es una zona donde la presión es más alta que en su entorno, generalmente por encima de 1.013 hPa. El aire, más pesado, desciende desde las capas altas hacia el suelo y se expande hacia fuera. Ese descenso comprime el aire, lo calienta ligeramente y disuelve las nubes». Por su parte, una borrasca es una «región donde la presión es inferior a la del entorno. En ella, el aire asciende continuamente y, al elevarse, se enfría hasta que el vapor de agua se condensa formando nubes. Cuanto más profunda es la borrasca, más intenso suele ser el ascenso del aire y mayor la probabilidad de lluvias abundantes, fuertes vientos o tormentas».

Venus y Marte

Venus es el planeta más parecido a la Tierra en tamaño, pero sus condiciones son completamente distintas. Su atmósfera está formada casi en su totalidad por dióxido de carbono y es extremadamente densa, lo que provoca un intenso efecto invernadero capaz de mantener temperaturas cercanas a los 465 °C. La presión atmosférica en la superficie alcanza unas 90 atmósferas (aproximadamente 9.200 hPa), es decir, unas 90 veces la presión al nivel del mar en la Tierra. Para hacerse una idea, es una presión similar a la que soportaría un submarinista a unos 900 metros de profundidad bajo el agua.

En Marte ocurre justo lo contrario. Su atmósfera es muy fina y tenue, compuesta también principalmente por dióxido de carbono, pero con una cantidad de gas mucho menor. La presión media en la superficie es de apenas 6,1 milibares (6,1 hPa), alrededor de un 0,6 % de la presión terrestre, lo que equivale aproximadamente a 170 veces menos presión que al nivel del mar en la Tierra.