التغيرات الموسمية في ضغط المستوى العالمي البحري وإجمالي كتلة الغلاف الجوي

تم تحليل الدورات السنوية لمستوى البحر وضغط السطح والضغط الجوي الناجم عن بخار الماء بشكل مفصل. يخضع ضغط المستوى البحري العالمي لدورة سنوية تتراوح بين 0.5 ملي بار مع أقصى ارتفاع في شتاء النصف الشمالي. كما يخضع ضغط السطح العالمي، الذي يمثل إجمالي كتلة الغلاف الجوي، لدورة سنوية تتراوح بين 0.5 ملي بار ولكن مع أقصى ارتفاع في شتاء النصف الجنوبي. التغيرات في تركيزات بخار الماء مسؤولة عن ذلك — حيث يبلغ بخار الماء ذروته في شتاء النصف الجنوبي. يتم استخدام ثبات كتلة الهواء الجاف كتحقق من دقة الحسابات. إجمالي كتلة الغلاف الجوي هو 513.7 × 10 16 كجم مع خطأ قياسي قدره 0.02 × 10 16 كجم ودورة سنوية بسعة 0.1 × 10 16 كجم. ويبلغ الضغط السطحي الوسيط العالمي للغلاف الجوي 984.68 ملي بار. المتوسط الكلي لكتلة بخار الماء هو 1.3 × 10 16 كجم وهو ما يعادل 2.53 سم من الماء القابل للاسقاط أو 12906 كم 3 من الماء عند 0°C. كما يتم عرض توزيع الضغط والكتلة كدالة لخط العرض. يحدث تبادل سنوي كبير للكتلة بين نصفي الكرة الأرضية يبلغ 0.7 × 10 16 كجم من الهواء الجاف (مدى الضغط المتوسط في نصف الكرة 2.7 ملي بار). تحدث أقصى الضغوط في الشتاء، كما يتم تعويض فقدان الكتلة في الصيف جزئيًا بزيادة كميات بخار الماء. يشهد الحد الأقصى للتدفق العرضي الصافي عبر 5°N في مواسم الانتقال. في نصف الكرة الشمالي، يخضع بخار الماء لدورة سنوية بمدى 1.5 ملي بار (متوسط المنطقة) وذروة صيفية، ويخضع ضغط مستوى البحر الناجم عن الهواء الجاف لدورة سنوية بمدى 5 ملي بار وذروة شتوية. من هذا، يعود 54% إلى التبادلات مع نصف الكرة الجنوبي و46% بسبب التغيرات في الكتلة الجوية الاصطناعية المستخدمة للتصحيح من السطح إلى مستوى البحر.