Die Messung des Luftdrucks ist die Hauptfunktion des Barometers. Der National Weather Service beschreibt den Luftdruck als die Summe des Drucks, der ausgeübt wird, wenn sich zufällig bewegte einzelne Moleküle auf eine Oberfläche treffen. Der Druck steht in direktem Zusammenhang mit der Dichte, und beide nehmen mit zunehmender Höhe ab. Aus diesem Grund werden zu Vergleichszwecken alle Luftdruckmesswerte an der Oberfläche in den Druck auf Meereshöhe oder den Luftdruck auf Meereshöhe umgerechnet.
Geschichte
Funk and Wagnalls New Encyclopedia schreibt der italienischen Evangelista Torricelli die Erfindung des Barometers im Jahr 1643 zu. Er tat dies, während er die Eigenschaften von Quecksilber im Vakuum studierte, daher war das erste Barometer vom Typ Quecksilber. Der französische Wissenschaftler Lucien Vidie wird oft als Erfinder des Aneroidbarometers etwa 200 Jahre nach der Quecksilbersorte zitiert. Die Nutzung des Tools zur Wettervorhersage entstand, nachdem die Verbindung zwischen Luftdruck- und Wettersystemen hergestellt wurde.
Wie sie arbeiten
Quecksilber wird in Barometern verwendet, da es schwer ist und bei Druckänderungen relativ kleine Höhenänderungen bewirkt. Dies bedeutet, dass eine Quecksilberröhre eine vernünftige Größe haben kann. Der obere Teil der Röhre ist geschlossen. Der offene Boden befindet sich in einem Quecksilberbehälter und ein Lineal befindet sich neben dem vertikalen Rohr. Die Flüssigkeit steigt und fällt basierend auf dem Umgebungsluftdruck. Das Aneroid-Messgerät verwendet ein flexibles Metall in Form einer Feder, die drucklos ist. Es ist versiegelt, sodass es sich bei Änderungen komprimieren und ausdehnen kann. Das Verbinden dieses Metalls mit einem Arm mit einem Stift am Ende erzeugt eine steigende und fallende Linie auf einem rotierenden Blatt Papier und zeichnet so Veränderungen mit der Zeit auf.
Maßeinheiten
Meteorologen verwenden oft das Millibar (mb) als Einheit für den atmosphärischen Druck für die oberen Ebenen und die Oberfläche. In den USA wird der Oberflächendruck oft in Zoll Quecksilbersäule (inHg) angegeben. Dies ist auf die Verwendung von Quecksilberbarometern zurückzuführen; eine Änderung von einem Zoll entspricht einem Anstieg oder Abfall des Quecksilbergehalts um einen Zoll. Wissenschaftler verwenden manchmal Kilopascal (kPa), das sind Millibar geteilt durch zehn. Der Standarddruck auf Meereshöhe wird mit 1013,25 mb angenommen. Dies entspricht 14,69 psi, 29,91 inHg und 101,325 kPa.
Funktion
Die Messung des Luftdrucks ist für verschiedene wetterbezogene Zwecke nützlich. Die bekannteste Anwendung ist die Vorhersage von Wettersystemen. Steigender Druck bedeutet im Allgemeinen schönes Wetter, während sinkender Druck Wolken und möglicherweise Niederschlag bedeutet. Höhen können auch gemessen werden, da Annäherungen von Druckniveaus in bestimmten Höhen bekannt sind. Zum Beispiel beträgt die durchschnittliche Höhe des Niveaus, bei dem der Druck 500 Millibar (mb's) beträgt, 18.000 Fuß. Kältere Luft führt dazu, dass die Höhe von 500 MB abnimmt, da der Druck mit kälterer Luft zunimmt. Bei wärmerer Luft passiert das Gegenteil. Auf Oberflächenkarten werden Linien gleichen Drucks oder Isobaren gezeichnet, um Hoch- und Tiefsysteme darzustellen.
Warnung
Die Environmental Protection Agency stellt fest: "Eine hohe Quecksilberbelastung kann das Gehirn, das Herz, die Nieren, die Lunge und das Immunsystem von Menschen jeden Alters schädigen." Es kann auch anderen Tieren schaden. Wenn ein Quecksilberbarometer verwendet wird, müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, und verschüttetes Material sollte ordnungsgemäß gereinigt werden.