Měření tlaku vzduchu je primární funkcí barometru. Národní meteorologická služba popisuje tlak vzduchu jako součet celkového tlaku vyvíjeného při náhodném pohybu jednotlivých molekul na povrch. Tlak přímo souvisí s hustotou a oba se snižují se zvyšováním výšky. Z tohoto důvodu se pro účely srovnání všechny hodnoty povrchového barometrického tlaku převádějí na tlak na hladinu moře nebo na tlak vzduchu, pokud by byl na hladině moře.
Dějiny
Funk and Wagnalls New Encyclopedia připisuje italské Evangelista Torricelli za vynález barometru v roce 1643. Udělal to při studiu charakteristik rtuti ve vakuu, takže první barometr byl rtuťového typu. Francouzský vědec Lucien Vidie je často uváděn jako vynález aneroidního barometru asi 200 let po odrůdě rtuti. K použití nástroje pro předpovídání počasí došlo po vytvoření spojení mezi tlakem vzduchu a povětrnostními systémy.
Jak fungují
Rtuť se používá v barometrech, protože je těžká, což při změnách tlaku umožňuje relativně malé změny výšky. To znamená, že rtuťová trubice může mít rozumnou velikost. Horní část tuby je uzavřená. Otevřené dno je v nádobě se rtutí a podél svislé trubice je pravítko. Kapalina stoupá a klesá na základě tlaku okolního vzduchu. Nástroj pro měření aneroidů používá pružný kov ve tvaru pružiny bez tlaku. Je zapečetěný, což mu umožňuje komprimovat a expandovat se změnami. Spojení tohoto kovu s ramenem pomocí pera na konci vytváří stoupající a klesající čáru na rotujícím listu papíru, čímž zaznamenává změny s časem.
Jednotky měření
Meteorologové často používají milibar (mb) jako jednotku pro atmosférický tlak pro horní úrovně a povrch. V USA se povrchový tlak často uvádí v palcích rtuti (inHg). To vychází z použití rtuťových barometrů; změna o jeden palec odpovídá nárůstu nebo poklesu hladiny rtuti o jeden palec. Vědci někdy používají kilopascaly (kPa), což jsou milibary dělené deseti. Standardní tlak na hladinu moře je považován za 1013,25 MB. To odpovídá 14,69 psi, 29,91 inHg a 101,325 kPa.
Funkce
Měření tlaku vzduchu je užitečné pro různé účely související s počasím. Nejznámější použití je předpovídání meteorologických systémů. Rostoucí tlak obecně znamená pěkné počasí, zatímco klesající tlak znamená mraky a případně srážky. Výšky lze také měřit, protože jsou známy aproximace úrovní tlaku v určitých výškách. Například průměrná výška hladiny, při které je tlak 500 milibarů, je 18 000 stop. Chladnější vzduch způsobí pokles výšky 500 MB, protože tlak se zvyšuje s chladnějším vzduchem. Opak se stává u teplejšího vzduchu. Na povrchových mapách jsou nakresleny čáry se stejným tlakem nebo isobary, které zobrazují vysoké a nízké systémy.
Varování
Agentura pro ochranu životního prostředí uvádí: „Vysoká expozice rtuti může poškodit mozek, srdce, ledviny, plíce a imunitní systém lidí všech věkových skupin.“ Může také ublížit jiným zvířatům. Je-li použit rtuťový barometr, musí být přijata opatření a úniky by měly být řádně vyčištěny.