Mitä barometri tekee?

Ilmanpaineen mittaaminen on barometrin ensisijainen tehtävä. Kansallinen sääpalvelu kuvailee ilmanpainetta paineen kokonaissummana satunnaisesti liikkuvien yksittäisten molekyylien iskiessä pintaan. Paine liittyy suoraan tiheyteen, ja molemmat vähenevät korkeuden kasvaessa. Tämän vuoksi vertailua varten pinnan ilmanpaineen lukemat muunnetaan merenpinnan tai ilman paineeksi, jos se olisi merenpinnan tasolla.

Funk ja Wagnalls New Encyclopedia hyvittävät italialaisen Evangelista Torricellin barometrin keksimisestä vuonna 1643. Hän teki tämän tutkittuaan elohopean ominaisuuksia tyhjiössä, joten ensimmäinen barometri oli elohopea tyyppiä. Ranskalaisen tiedemies Lucien Vidien sanotaan usein keksineen aneroidibarometrin noin 200 vuotta elohopealajikkeen jälkeen. Työkalun käyttö sääennusteissa tapahtui sen jälkeen, kun ilmanpaineen ja sääjärjestelmien välinen yhteys oli muodostettu.

Elohopeaa käytetään barometreissa, koska se on raskasta, mikä tekee suhteellisen pienistä korkeuden muutoksista paineen muuttuessa. Tämä tarkoittaa, että elohopeaputki voi olla kohtuullisen kokoinen. Putken yläosa on suljettu. Avoin pohja on elohopeasäiliössä ja viiva on pystysuoran putken vieressä. Neste nousee ja laskee ympäröivän ilmanpaineen perusteella. Aneroidimittaustyökalussa käytetään joustavaa metallia, joka on muotoiltu paineettoman jousen muodossa. Se on suljettu, jolloin se puristuu ja laajenee muutosten myötä. Tämän metallin liittäminen käsivarren päähän olevalla kynällä tekee nousevan ja laskevan viivan pyörivälle paperiarkille, mikä tallentaa muutokset ajan myötä.

Meteorologit käyttävät usein millibaaria (mb) ilmanpaineen yksikkönä ylemmille tasoille ja pinnalle. Yhdysvalloissa pintapaine ilmoitetaan usein elohopean tuumina (inHg). Tämä johtuu elohopeaparometrien käytöstä; yhden tuuman muutos vastaa yhden tuuman elohopean tason nousua tai laskua. Tutkijat käyttävät joskus kilopascaleja (kPa), jotka ovat millibaareja jaettuna kymmenellä. Tavallisena merenpinnan paineena pidetään 1013,25mb. Tämä vastaa 14,69 psi, 29,91 inHg ja 101,325 kPa.

Ilmanpaineen mittaaminen on hyödyllistä eri sääolosuhteisiin. Tunnetuin käyttö on sääjärjestelmien ennustaminen. Nouseva paine tarkoittaa yleensä hyvää säätä, kun taas laskeva paine tarkoittaa pilviä ja mahdollisesti sateita. Korkeudet voidaan mitata myös siksi, että tietyt korkeudet ovat tunnettuja likiarvoista. Esimerkiksi 500 millibaarin (MB) paineen keskimääräinen korkeus on 18 000 jalkaa. Kylmempi ilma aiheuttaa 500mb: n korkeuden laskun, kun paine kasvaa kylmemmän ilman kanssa. Lämpimän ilman kohdalla tapahtuu päinvastoin. Pintakaavioihin piirretään yhtäläisen paineen viivoja eli isobareja kuvaamaan korkeita ja matalia järjestelmiä.

Ympäristönsuojeluvirasto toteaa, että elohopealle altistuminen suurella tasolla voi vahingoittaa kaiken ikäisten ihmisten aivoja, sydäntä, munuaisia, keuhkoja ja immuunijärjestelmää. Se voi myös vahingoittaa muita eläimiä. Elohopeaparistoa käytettäessä on noudatettava varotoimia ja vuotot on puhdistettava kunnolla.