Единица измерения давления бар занимает важное место среди метрических единиц, активно применяемых в науке, технике и повседневной жизни. Несмотря на то, что бар не является официальной единицей Международной системы единиц (СИ), его практическая значимость и популярность сохраняются во многих сферах. Бар определяется как давление, равное 100000 паскаль (Па) или 100 килопаскалей (кПа), что составляет примерно 0.9869 атмосферы — чуть меньше среднего атмосферного давления на уровне моря. Эта единица часто используется как стандарт при измерении давления воздуха, воды, газов и технических жидкостей, а также в метеорологии, океанографии, автомобильной и нефтяной промышленности и в других областях.
Исторические корни слова «бар» уходят в древнегреческий язык, где «барос» переводится как «вес» или «тяжесть». Это отражает изначальное понимание давления как силы, действующей на площадь поверхности. Впервые единица бар была введена норвежским метеорологом Вильгельмом Бьеркнесом, одним из основателей современной метеорологии, который обозначил её через одну мегадину на квадратный сантиметр. Такое определение стало важным шагом в унификации измерения давления и облегчило анализ атмосферных явлений. Бар и его производные единицы, такие как миллибар, декабар, килобар и мегабар, широко используются в различных науках.
Миллибар особенно популярен в метеорологии, где он служит для измерения атмосферного давления и описания погодных условий. Несмотря на то, что миллибар не является СИ-единицей, он давно вошёл в обиход и остаётся удобной мерой, благодаря своим числовым значениям, близким к привычным атмосферным параметрам. В авиации и метеорологии в ряде стран вместо миллибар применяется гектапаскаль, который численно эквивалентен миллибару и признаётся единицей СИ. Основываясь на связи между давлением и глубиной воды, в океанографии и гидрологии часто применяют единицу декабар. Примерно один декабар соответствует увеличению давления на глубине около десяти метров под водой, что облегчает расчёты и интерпретацию данных о состоянии морей и океанов.
Такая связь делает бар и его производные незаменимыми в измерениях и моделировании гидростатического давления. В технических дисциплинах бар также широко применяется. В автомобильной индустрии давление воздуха в шинах традиционно измеряется в барах, особенно за пределами США. В гидравлических системах давление часто выражается в сотнях бар, что отражает рабочие параметры оборудования. Например, давление в 300 бар является распространённым стандартом для промышленного гидравлического оборудования, обеспечивая необходимую мощность и надёжность систем.
Бар также используется в нефтяной промышленности, где обозначения вроде "бар(а)" или "бар(g)" применяются для указания абсолютного и избыточного (манометрического) давления. Несмотря на то, что подобные обозначения считаются устаревшими, они остаются широко распространёнными в профессиональной среде. Для большей точности рекомендуется использовать описательные формулировки, подчёркивающие тип измеряемого давления. В мире научных исследований бар находит применение в геологии, где килобар (равный 100 мегапаскалям) применяется при изучении процессов под воздействием высоких давлений, например, в экспериментальной петрологии. В этой области измерение давления является критически важным для понимания формирования и трансформации горных пород в глубинах земной коры.
В области охраны труда и техники безопасности давление, генерируемое взрывами и дефлаграциями, часто выражается в барах. Это обеспечивает единую систему измерения и облегчает оценку рисков при работе с горючими и взрывоопасными материалами. Несмотря на высокую распространённость бар, некоторые официальные организации, включая Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), рекомендуют ограничивать его использование, особенно в тех областях, где предпочтительнее применять единицы СИ, такие как паскаль. В метеорологии, например, бар и миллибар остаются разрешёнными к использованию, отражая традиции и удобство восприятия данных. Международный астрономический союз также относится к бару как к «не-СИ единице, использование которой рекомендуется ограничивать».
Барометрическая формула связывает давление с высотой над уровнем моря, указывая, что 1 бар примерно соответствует атмосферному давлению на высоте около 111 метров при температуре 15 градусов Цельсия. Это приближение помогает лучше понять атмосферные процессы и сделать сравнения давления, измеренного в барах, с реальными условиями окружающей среды. Технически бар определяется через паскаль, работу Ньютона на квадратный метр, что обеспечивает строгую взаимосвязь с другими единицами измерения давления. При этом 1 бар равен 100000 ньютонов на квадратный метр или 100 килопаскалям. В системе СГС давление часто выражается в бариях (barye), единице, эквивалентной одному дину на квадратный сантиметр, и 1 бар равен миллиону барий.
Особое место бар занимает в морской индустрии, где давление в трубопроводах судовых систем, например в системах охлаждения, традиционно измеряется в барах. Высокая точность и понятность этой единицы облегчают мониторинг и обслуживание сложных технических систем на кораблях. Парки байков, автомастерские, гидравлические цеха и лаборатории по всему миру применяют бар и производные от него единицы в своей работе. Это обусловлено удобством использования чисел, намного меньших тех, что появляются при измерении давления в паскалях, из-за высокой числовой величины паскаля. Так, 200 бар в дайвинге означает заполненный до максимума баллон обычного стандартного баллона, а каждый дополнительный бар соответствует глубине погружения примерно в 10 метров морской воды.
С точки зрения международных стандартов, бар был официально признан и легализован в Европе с 2004 года. При этом в официальных документах Международного бюро мер и весов (BIPM) упоминания о баре и производных единицах постепенно сокращаются, что соответствует тенденции перехода на строгое использование СИ, но пока не ведёт к полному отказу от данной единицы. Юникод включает специальные символы для обозначений бар и миллибар в целях совместимости с устаревшими системами кодирования, особенно в азиатских странах. Однако их использование не рекомендуется в новых текстах и документах, и предпочтительно применять стандартные символы и обозначения. Таким образом, бар представляет собой уникальную и многогранную единицу измерения давления, которая на протяжении более ста лет служит удобной мерой для описания и контроля физических процессов в различных областях науки и техники.
Несмотря на постепенную тенденцию к использованию единиц СИ, бар сохраняет своё практическое значение, позволяя производить точные и понятные измерения давления в самых разных сферах человеческой деятельности.
