Outils utilisés en météorologie

Avant les années 1600, la connaissance de l'atmosphère et du temps de la Terre n'était pas exacte. Les gens se fiaient principalement à l'expérience des événements météorologiques locaux pour les prévisions. Tante Sally pouvait sentir une tempête de neige arriver, et le genou de l'oncle Jim annonçait une pluie imminente. Ensuite, des appareils simples, tels que des thermomètres, des baromètres et des girouettes, ont été inventés pour fournir des données enregistrables. À mesure que la technologie progressait à partir des années 1800, des équipements plus sophistiqués ont permis de détecter les les modèles météorologiques mondiaux et les radars, les satellites et les programmes de modélisation informatique modernes permettent une météo à long terme prédictions.

Les thermomètres en verre remplis d'alcool ou de mercure sont un équipement standard pour mesurer la température de l'air, du sol et de l'eau. Les thermomètres à température maximale et minimale enregistrent les températures les plus basses et les plus élevées au cours d'une période de temps spécifique. Le détecteur de température à résistance détermine les températures de l'air en fonction des changements de résistance électrique de métaux spécifiques dus à la température et donne une lecture numérique. Préférés pour les stations météorologiques automatiques, les RTD peuvent fournir une lecture de température toutes les secondes.

Les baromètres mesurent la pression atmosphérique. Les baromètres à liquide mesurent généralement le mercure contenu dans un tube sous vide, et le niveau de mercure change à mesure que la pression atmosphérique augmente ou diminue. Les baromètres anéroïdes contiennent un volume fixe d'air scellé dans une unité équipée d'une membrane flexible. Au fur et à mesure que la membrane se dilate et se contracte avec les changements causés par les conditions de pression atmosphérique, une aiguille attachée indique la lecture correcte. Les anémomètres à vent mesurent la direction et la vitesse du vent. Ils intègrent généralement une queue de girouette et un ventilateur pour mesurer la vitesse.

Il existe plusieurs outils qui mesurent l'humidité, ou le pourcentage d'eau dans l'air. Le plus ancien était l'hygromètre, qui dépend de l'expansion et de la contraction d'un cheveu humain en réponse aux changements d'humidité. Le psychromètre détecte la différence de température entre un bulbe de thermomètre sec et humide pour mesurer l'humidité. D'autres instruments comprennent l'hygromètre électrique, l'hygromètre à point de rosée, l'hygromètre infrarouge et la cellule de rosée. Les pluviomètres mesurent les précipitations et les pluviomètres mesurent les chutes de neige.

Les ballons météo mesurent l'humidité, la pression atmosphérique, la température, la vitesse et la direction du vent à l'aide d'unités appelées radiosondes. Lancés à partir de 1 100 sites à travers le monde deux fois par jour, ils s'élèvent à plus de 20 milles au-dessus de la Terre, enregistrant pendant qu'ils voyagent et transmettant les informations aux météorologues par ondes radio. Lorsque le ballon éclate, la radiosonde retourne en parachute sur Terre pour être recyclée. Les ballons météo donnent un aperçu vertical des conditions atmosphériques dans une zone donnée.

Avec l'invention du radar pendant la Seconde Guerre mondiale, les études météorologiques se sont considérablement améliorées. Le radar conventionnel, le radar Doppler et le radar à double polarisation détectent les systèmes orageux, leur direction, leur vitesse, leur intensité et le type de précipitations. Les satellites météorologiques en orbite autour de la Terre ont commencé à émettre en 1962 et ont conduit à des satellites plus complexes. Les satellites environnementaux opérationnels géostationnaires transmettent des images photographiques de l'hémisphère occidental toutes les 15 minutes. Les satellites environnementaux opérationnels polaires mettent environ une heure et demie pour orbiter autour de la Terre, fournissant des informations sur la météo, les océans et les éruptions volcaniques. L'analyse informatique des données météorologiques et la modélisation informatique des systèmes météorologiques rendent les prévisions météorologiques à long terme à l'échelle mondiale de plus en plus précises.