أظهر الفلاسفة اليونانيون أرسطو وتلميذه ثيوفراستوس اهتمامًا بظواهر الطقس قبل أكثر من ثلاثة قرون من بداية العصر المشترك (CE). ومع ذلك ، كانت هناك حاجة إلى أدوات وأدوات قياس لدراسة الطقس كعلم ، والأرصاد الجوية ، لتزدهر. بدأت أدوات الطقس الوظيفية باختراع جاليليو لميزان حرارة بدائي في أواخر القرن السادس عشر. يستمر استخدام العديد من الآلات القديمة في البيئات الخاصة ومحطات الطقس الصغيرة.
أجهزة قياس شدة الريح
يعود الفضل إلى المهندس المعماري الإيطالي ليون باتيستا ألبيرتي (1404-1472) في اختراع أول مقياس شدة مفيد ، وهو أداة لقياس سرعة الرياح. استخدم مقياس شدة الريح في البرتي لوحة متأرجحة ؛ الزاوية التي تم فيها إزاحة اللوحة بواسطة قوة الرياح المحددة لسرعة الرياح. في عام 1846 ، طور عالم الفلك الأيرلندي توماس رومني روبنسون مقياس شدة الكوب الدوار الذي لا يزال يستخدم في محطات الطقس الصغيرة. يستخدم مقياس شدة الريح القديم من روبنسون أربعة أكواب متصلة بقضيب عمودي بزوايا قائمة. عندما تدور الرياح حول الأكواب ، يتم تحويل سرعة المنعطفات إلى سرعة الرياح.
بارومترات
اخترع عالم الرياضيات والفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريشيلي المقياس ، وهو أداة لقياس ضغط الهواء ، في عام 1643. باستخدام مراقبة كيفية عمل السيفون ، استخدم توريشيلي أنبوبًا مملوءًا بالزئبق لتحديد الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. في مقياس الزئبق القديم ، يدفع وزن الغلاف الجوي الزئبق إلى أعلى أنبوب معاير. كلما كان الهواء أثقل ، زاد الضغط على الزئبق.
رطوبة الشعر
تم استخدام خصائص امتصاص الماء للشعر في عام 1783 لتطوير أول مقياس رطوبة ، وهو أداة لقياس الرطوبة. تمت معايرة مقياس الرطوبة هذا من الطراز القديم عن طريق تحديد طول الشعر في حالة الجفاف الكلي وعند التشبع الكلي ، أو 0٪ رطوبة و 100٪ رطوبة على التوالي. ثم يمكن حساب الرطوبة النسبية باستخدام هاتين النقطتين المحددتين.
مقياس الضغط النفسي حبال
كأداة لقياس الرطوبة ، بدأ استخدام مقياس ضغط الدم خلال القرن التاسع عشر. تستخدم أداة الطقس القديمة هذه موازين حرارة زئبقية متطابقة مثبتة على مجداف خشبي. يتم تغليف لمبة أحد موازين الحرارة بمواد ماصة رطبة. ثم يدور الشخص (الرافعات) بالمقبض عبر الهواء ويبرد مقياس الحرارة مع المصباح المبلل بسرعة مقارنة بالآخر بسبب خصائص تبخر الماء. يمكن بعد ذلك تحويل فرق درجة الحرارة بين مقياسي الحرارة إلى رطوبة نسبية.
موازين الحرارة
قام مقياس حرارة جاليليو بقياس الحرارة من خلال ملاحظة التغيرات في كثافة الماء في المصابيح المملوءة بالزجاج. تم استخدام طريقة السائل هذه في لمبة أو أنبوب زجاجي مختوم لتصميم وتطوير عدد من الطرازات القديمة الأجهزة التي تعمل على مبدأ التغيرات في الماء عند تسخينها وتبريدها لقياس درجة الحرارة التغييرات.