Una isobara es una línea que conecta puntos de igual presión atmosférica en un mapa meteorológico. La palabra proviene de las palabras griegas isos – igual – y baros – peso. Al trazar isobaras a intervalos basados en lecturas de presión, las áreas de alta y baja presión se pueden representar en un mapa, al igual que colinas y valles en un mapa de contorno de un paisaje. Al estudiar las isobaras en un mapa, los meteorólogos pueden predecir si el clima estará despejado o nublado, la fuerza y dirección del viento y, teniendo en cuenta la latitud y la época del año, las temperaturas en un área amplia.
Dado que no es posible medir la presión atmosférica en todos los puntos dentro del área cubierta por un mapa meteorológico, las isobaras se basan en lecturas de presión atmosférica tomadas en las estaciones meteorológicas. La presión del aire desciende con la altitud, por lo que las lecturas se ajustan a los valores del nivel del mar para permitir variaciones en la elevación. En los Estados Unidos, las lecturas de presión se toman normalmente cada hora, y las isobaras están normalmente a intervalos de 4 milibares (mb), utilizando una presión de 1000 mb como base. A partir de un conjunto de lecturas de presión de aire tomadas al mismo tiempo en varios lugares dentro de un área, las isobaras se pueden trazar estimando dónde la presión tendría el valor apropiado.
Por ejemplo, si una estación meteorológica reporta una presión de 1002 mb y otra estación a unas pocas millas al norte reporta 1006 mb, se puede estimar que la isobara 1004 pasaría entre las dos. En un mapa de isobaras, las isobaras se etiquetarán con los valores de presión que representan, por ejemplo, 996 mb, 1000mb, 1004 mb, etc. El mapa también mostrará las lecturas individuales en las distintas estaciones.
A partir de un mapa de isobaras, los meteorólogos pueden determinar el tiempo probable durante los próximos días. Las áreas de baja presión, conocidas como ciclones, presentan entrada de aire que asciende por el centro y generalmente se asocian con nubes y precipitaciones. Las áreas de alta presión, conocidas como anticiclones, están asociadas con aire descendente y saliente y generalmente traen un clima seco y despejado.
El viento fluye de áreas de mayor presión a áreas de menor presión. Las isobaras de un mapa meteorológico muestran gradientes de presión. Si las isobaras están muy separadas, esto indica un gradiente de presión suave y vientos suaves. Cuando las isobaras están muy juntas, esto indica un gradiente pronunciado. Cuanto más pronunciado sea el gradiente de presión, mayor será la velocidad del viento.
Los gradientes de presión tienden a ser más pronunciados alrededor de áreas de baja presión que alrededor de áreas de alta presión. Si un mapa de isobaras se representa como un paisaje, las áreas de alta presión se verían como colinas suavemente inclinadas y las áreas de baja presión como depresiones empinadas. Las áreas de baja presión se denominan, de hecho, «depresiones» en algunas áreas.
Si se ignora la fricción, la velocidad del viento está determinada por la fuerza del gradiente de presión (PGF). Esto se puede calcular como resultado del valor de alta presión menos el valor de baja presión, dividido por la distancia, y normalmente se expresa en milibares por kilómetro (mb / km). Por ejemplo, si un mapa de isobaras muestra una caída de presión de 1008 mb a 996 mb en una distancia de aproximadamente 12 millas (20 km), el gradiente de presión es de 12 mb / 20 km, lo que equivale a 0.12 mb / km. Ese es un gradiente de presión bastante pronunciado, por lo que se pronosticarían vientos fuertes para esta área.
La dirección del viento se ve afectada no solo por la orientación del gradiente de presión, sino también por la fuerza de Coriolis que resulta de la rotación de la Tierra. En el hemisferio norte, esto hace que los vientos alrededor de un área de baja presión giren en sentido contrario a las agujas del reloj y los que están alrededor de un área de alta presión giren en el sentido de las agujas del reloj. Lo contrario es cierto en el hemisferio sur. La cantidad de deflexión debida a la fuerza de Coriolis es mayor hacia los polos y también es proporcional a la velocidad del viento.
Sin tener en cuenta la fricción, el PGF y la fuerza de Coriolis pueden equilibrarse, dando como resultado vientos que fluyen paralelos a las isobaras. Estos se conocen como vientos geostróficos y pueden ocurrir muy por encima del suelo, donde la fricción no es importante. En la superficie, sin embargo, la fricción frena el viento, disminuyendo el efecto Coriolis, y los vientos tienden a cruzar las isobaras, girando en espiral hacia adentro hacia los ciclones y hacia afuera alejándose de los anticiclones, en sentido horario o antihorario según el hemisferio.