La mesure de la pression atmosphérique est la fonction principale du baromètre. Le National Weather Service décrit la pression atmosphérique comme la somme totale de la pression exercée lorsque des molécules individuelles se déplaçant au hasard frappent une surface. La pression est directement liée à la densité, et les deux diminuent avec une augmentation de la hauteur. Pour cette raison, à des fins de comparaison, les lectures de pression barométrique de surface sont toutes converties en pression au niveau de la mer ou en pression de l'air si elle était au niveau de la mer.
Histoire
Funk and Wagnalls New Encyclopedia attribue à l'italien Evangelista Torricelli l'invention du baromètre en 1643. Il l'a fait en étudiant les caractéristiques du mercure dans le vide, ainsi le premier baromètre était du type à mercure. Le scientifique français Lucien Vidie est souvent cité comme l'inventeur du baromètre anéroïde environ 200 ans après la variété à mercure. L'utilisation de l'outil de prévision météorologique est apparue après que la connexion entre la pression atmosphérique et les systèmes météorologiques ait été établie.
Comment ils travaillent
Le mercure est utilisé dans les baromètres car il est lourd, ce qui entraîne des changements de hauteur relativement faibles lorsque la pression change. Cela signifie qu'un tube de mercure peut être de taille raisonnable. Le haut du tube est fermé. Le fond ouvert est dans un récipient de mercure et une règle est à côté du tube vertical. Le liquide monte et descend en fonction de la pression de l'air ambiant. L'outil de mesure anéroïde utilise un métal flexible en forme de ressort qui est dépressurisé. Il est scellé, ce qui lui permet de se comprimer et de se dilater avec les changements. Connecter ce métal à un bras avec un stylo à l'extrémité fait une ligne montante et descendante sur une feuille de papier en rotation, enregistrant ainsi les changements avec le temps.
Unités de mesure
Les météorologues utilisent souvent le millibar (mb) comme unité de pression atmosphérique pour les niveaux supérieurs et la surface. Aux États-Unis, la pression de surface est souvent indiquée en pouces de mercure (inHg). Cela vient de l'utilisation de baromètres à mercure; un changement d'un pouce correspond à une augmentation ou une diminution d'un pouce du niveau de mercure. Les scientifiques utiliseront parfois des kilopascals (kPa), qui sont des millibars divisés par dix. La pression standard au niveau de la mer est considérée comme étant de 1013,25 mb. Cela correspond à 14,69 psi, 29,91 inHg et 101,325 kPa.
Une fonction
La mesure de la pression atmosphérique est utile à différentes fins liées aux conditions météorologiques. L'utilisation la plus connue est la prévision des systèmes météorologiques. Une pression croissante signifie généralement du beau temps, tandis qu'une pression descendante signifie des nuages et éventuellement des précipitations. Les hauteurs peuvent également être mesurées car des approximations des niveaux de pression à certaines hauteurs sont connues. Par exemple, la hauteur moyenne du niveau auquel la pression est de 500 millibars (mb) est de 18 000 pieds. L'air plus froid entraînera une diminution de la hauteur du niveau de 500 mb, car la pression augmente avec l'air plus froid. L'inverse se produit avec de l'air plus chaud. Sur les cartes de surface, des lignes d'égale pression, ou isobares, sont dessinées pour représenter les systèmes haut et bas.
Avertissement
L'Environmental Protection Agency déclare que « l'exposition au mercure à des niveaux élevés peut nuire au cerveau, au cœur, aux reins, aux poumons et au système immunitaire des personnes de tous âges. Il peut également nuire à d'autres animaux. Si un baromètre à mercure est utilisé, des précautions doivent être prises et les déversements doivent être nettoyés correctement.