Meteorologen sagen das Wetter der Erde mit den schnellsten Supercomputern der Welt voraus ausgeklügelte Modelle, zusammen mit Geräten in Wetterstationen, die Variablen wie die Temperatur messen und Druck. Eine der wichtigsten Messgrößen ist die Temperatur. Die Art des Thermometers, mit dem die Temperatur gemessen wird, hängt von der jeweiligen Wetterstation ab.
Quecksilberthermometer
Das Quecksilberthermometer ist ein Gerät, das häufig in Amateur-Wetterstationen zu finden ist. Es besteht aus einem Glaskolben, der mit einem Stiel verbunden ist, in den flüssiges Quecksilber eingebracht wird. Mit steigender Temperatur führt die Wärmeausdehnung dazu, dass das Quecksilbervolumen zunimmt und sich entlang des Glasrohrs ausdehnt. Auf dem Glasrohr ist eine Skala geschrieben, die es dem Betrachter ermöglicht, die Temperatur in Celsius oder Fahrenheit abzulesen. Amateure bevorzugen Quecksilberthermometer, weil sie billig und einfach zu handhaben sind. Ihre Hauptnachteile sind eine langsame Reaktionszeit auf Temperaturänderungen und die Notwendigkeit des manuellen Ablesens.
Widerstandsthermometer
Der elektrische Widerstand beschreibt den Vorgang, bei dem Elektronen in metallischen Drähten gestreut werden. Die Temperatur treibt die Streuung an, und diese Eigenschaft führte zur Entwicklung des Widerstandsthermometers. Dieses Gerät besteht aus Metalldraht wie Platin, der zu einer Spule gewickelt und in einem Stahlrohr montiert ist. Der gemessene Widerstand ist direkt proportional zur Temperatur. Die Spule ist mit einer zugehörigen Elektronik verbunden, die die Temperatur auf einem Flüssigkristalldisplay anzeigt. Widerstandsthermometer haben schnellere Reaktionszeiten als ihre Quecksilber-Pendants und sind jetzt der Standard in der professionellen Wetterinstrumentierung, da sie die automatische Erfassung der Temperatur auf einem Computer. Die Daten werden dann zur Analyse an die Zentrale eines örtlichen Meteorologiebüros übermittelt.
Bimetallstreifen-Thermometer
Ein Bimetall-Streifenthermometer besteht aus zwei übereinander geklebten Streifen unterschiedlichen Metalls. Da sich unterschiedliche Metalle unterschiedlich stark ausdehnen, führt eine Temperaturänderung zu einer Verbiegung des Bimetallstreifens in einem erheblichen Winkel. Der Ablenkwinkel ist proportional zur Temperaturänderung, daher werden die Streifen in Kombination mit einer zifferblattähnlichen Skala verwendet. Bimetall-Thermometer werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Thermostaten bis hin zu Außenthermometern.
Thermometer mit konstantem Volumen
Ein Thermometer mit konstantem Volumen verfügt über einen Kolben mit einer festen Gasmenge, der an ein Quecksilbermanometer oder Manometer angeschlossen ist. Wenn die Temperatur steigt, ändert sich der Druck des Gases, und ein Quecksilbermanometer misst diese Änderung. Obwohl Konstantvolumenthermometer nicht direkt in Wetterstationen verwendet werden, gehören sie zu den am meisten genaue Instrumente zum Messen der Temperatur und werden daher häufig verwendet, um häufiger zu kalibrieren Thermometer.
