Oplysninger om instrumenter til vejrudsigter

Jordens atmosfære er unik inden for solsystemet og giver anledning til en bred vifte af vejrfænomener. Det er vigtigt at forudsige vejrudsigter både for folks hverdag og for virksomheder. Meteorologer bruger en kombination af computermodellering og eksperimentelle målinger for at forudsige vejret. Eksempler på vejrudsigtsinstrumenter inkluderer termometer, barometer, regnmåler og vindmåler.

Et termometer er et instrument, der bruges til at måle temperaturen. Den mest kendte type termometer består af et glasrør, i hvilket der er anbragt flydende kviksølv. Når temperaturen stiger, øges volumen af ​​kviksølv, hvilket fører til niveauet stiger. Et fald i temperatur fører til en reduktion i volumen og et fald i kviksølvniveauet. En skala på siden af ​​røret gør det muligt at aflæse temperaturen. En anden type termometer, kaldet fjedertermometeret, fylder helt et glasrør med kviksølv, og en metalmembran forbundet til en fjeder placeres i bunden af ​​røret. Når temperaturen stiger, stiger trykket på membranen også, hvilket fører til spænding om foråret. Fjederen drejer derefter en drejeknap for at pege på temperaturen.

Et barometer er et instrument, der bruges til at måle tryk, hvilket er den kraft, luften placerer på en overflade. Der er flere forskellige typer barometer. Den enkleste består af et rør fyldt med flydende kviksølv og forseglet i den ene ende. Røret vendes derefter og placeres i en skål med flydende kviksølv. Vægten af ​​luft, der skubber ned på skålen, er afbalanceret med vægten af ​​kviksølv, der skubber ned i røret. Under standard atmosfæriske forhold fører dette til, at kviksølvniveauet i røret falder til en højde på ca. 76 centimeter (29,9 tommer). Stigninger i atmosfærisk tryk får kviksølvniveauet i røret til at stige i højden, mens et fald i atmosfærisk tryk får kviksølvniveauet i røret til at gå ned. Et mere sofistikeret instrument til måling af tryk er aneroidbarometeret. Denne består af en forseglet kapsel med fleksible sider og monteret i en kasse. En trykændring ændrer kapselens tykkelse. Et håndtag fastgjort til kapslen forstørrer disse ændringer, hvilket får en markør til at bevæge sig på en skaleret drejeknap.

Regnemålere bruges til at måle mængden af ​​nedbør, der opstår inden for en fast tid. Den enkleste type regnmåler består af et rør med en skala på, men disse skal tømmes regelmæssigt og bruges derfor ikke længere i automatiserede vejrstationer. Et trin op fra det enkle rør består af et rør på digitale vejevægte. Vejevægten er tilsluttet en computer, der planlægger nedbør som en funktion af tiden. Imidlertid skal denne type regnmåler også have tøjet regelmæssigt tømt. En langt mere elegant løsning er tippespandens regnmåler, der består af en tragt, der er forbundet med et rør, der dræner ind i en spand. Skovlen er afbalanceret på en drejning, således at den vælter, når en bestemt mængde vand fanges. Når dette sker, bevæger en anden skovl sig automatisk på plads for at fange mere regn. Hver gang en spand tipper, sendes der et elektronisk signal til en datalogger, der gør det muligt at registrere den samlede mængde nedbør.

Et vindmåler bruges til at måle vindhastighed. Den enkleste type vindmåler består af en rørformet akse, hvorpå fire arme er placeret med 90 graders intervaller. Kopper placeres på hver af de fire arme, og da disse fanger vind, fører det til rotation af armene omkring den rørformede akse. En permanent magnet er monteret i bunden af ​​aksen, og en gang pr. Rotation aktiverer den en Reed-switch, der sender et elektronisk signal til en computer. Computeren beregner vindhastigheden ud fra antallet af omdrejninger pr. Minut. En mere sofistikeret enhed er det soniske vindmåler. Dette fungerer ved at måle den tid, det tager for en lydimpuls at bevæge sig mellem to sensorer. Den tid, det tager for lyd at bevæge sig mellem sensorerne, afhænger af afstanden mellem sensorerne, lydens indre hastighed i luft og af lufthastigheden langs sensoraksen. Da afstanden mellem sensorerne er fast, og lydens hastighed i luften er kendt, kan lufthastigheden langs sensoraksen bestemmes.