مقياس الحرارة المستخدم في محطات الطقس

يتنبأ خبراء الأرصاد الجوية بطقس الأرض باستخدام أسرع الحواسيب العملاقة في العالم لتوليدها نماذج متطورة إلى جانب أجهزة داخل محطات الطقس تقيس متغيرات مثل درجة الحرارة والضغط. تعتبر درجة الحرارة من أهم المتغيرات المقاسة. يختلف نوع مقياس الحرارة المستخدم لقياس درجة الحرارة اعتمادًا على محطة الطقس المحددة.

مقياس الحرارة الزئبقي هو جهاز شائع الاستخدام داخل محطات الطقس للهواة. يتكون من لمبة زجاجية متصلة بساق يوضع فيها الزئبق السائل. مع زيادة درجة الحرارة ، يتسبب التمدد الحراري في زيادة حجم الزئبق وتمدده على طول الأنبوب الزجاجي. يتم كتابة مقياس على الأنبوب الزجاجي ، مما يسمح للمراقب بقراءة درجة الحرارة بالدرجة المئوية أو فهرنهايت. يميل الهواة إلى تفضيل موازين الحرارة الزئبقية لأنها رخيصة وسهلة التعامل. عيوبها الرئيسية هي وقت الاستجابة البطيء لتغير درجة الحرارة والحاجة إلى القراءة اليدوية.

تصف المقاومة الكهربائية العملية التي تنتشر بها الإلكترونات داخل الأسلاك المعدنية. تعمل درجة الحرارة على تحريك مقدار التشتت ، وقد أدت هذه الخاصية إلى تطوير مقياس حرارة المقاومة. يتكون هذا الجهاز من سلك معدني مثل البلاتين ، يتم لفه في ملف ويتم تثبيته داخل أنبوب فولاذي. المقاومة المقاسة تتناسب طرديا مع درجة الحرارة. يتصل الملف بالإلكترونيات المرتبطة التي تعرض درجة الحرارة على شاشة عرض بلورية سائلة. موازين الحرارة المقاومة لها أوقات استجابة أسرع من نظيراتها الزئبقية وهي الآن المعيار في أجهزة الطقس الاحترافية لأنها تسمح بالتسجيل التلقائي لدرجة الحرارة على أ الحاسوب. ثم يتم إرسال البيانات إلى مقر مكتب الأرصاد الجوية المحلي لتحليلها.

يتكون مقياس الحرارة الشريطي ثنائي المعدن من شريطين من معدن مختلف مرتبطان فوق بعضهما البعض. نظرًا لأن المعادن المختلفة تتوسع بكميات مختلفة ، فإن التغير في درجة الحرارة يؤدي إلى ثني الشريط المعدنين بزاوية كبيرة. تتناسب زاوية الانحراف مع تغير درجة الحرارة ، ومن ثم تُستخدم الشرائط جنبًا إلى جنب مع مقياس يشبه القرص. تستخدم موازين الحرارة الشريطية ثنائية المعدن في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، من منظمات الحرارة إلى موازين الحرارة الخارجية.

يتميز مقياس الحرارة ذو الحجم الثابت بمصباح يحتوي على كمية ثابتة من الغاز ، متصلة بمقياس ضغط الزئبق ، أو مقياس الضغط. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتغير ضغط الغاز ، ويقيس مقياس ضغط الزئبق هذا التغيير. على الرغم من عدم استخدام موازين الحرارة ذات الحجم الثابت في محطات الطقس بشكل مباشر ، إلا أنها من بين أكثرها أدوات دقيقة تستخدم لقياس درجة الحرارة ولذلك غالبًا ما تستخدم للمعايرة بشكل أكثر شيوعًا موازين الحرارة.