Les météorologues prédisent le temps de la Terre en utilisant les superordinateurs les plus rapides du monde pour générer des modèles sophistiqués, ainsi que des appareils dans les stations météorologiques qui mesurent des variables telles que la température et pression. L'une des variables mesurées les plus importantes est la température. Le type de thermomètre utilisé pour mesurer la température varie en fonction de la station météorologique spécifique.
Thermomètre à mercure
Le thermomètre à mercure est un appareil que l'on trouve couramment dans les stations météorologiques amateurs. Il se compose d'une ampoule en verre reliée à une tige, dans laquelle est placé du mercure liquide. Lorsque la température augmente, la dilatation thermique fait augmenter le volume de mercure et s'étendre le long du tube de verre. Une échelle est écrite sur le tube de verre, permettant à l'observateur de lire la température en degrés Celsius ou Fahrenheit. Les amateurs ont tendance à privilégier les thermomètres à mercure car ils sont bon marché et faciles à manipuler. Leurs principaux inconvénients sont un temps de réponse lent aux changements de température et la nécessité d'une lecture manuelle.
Thermomètre à résistance
La résistance électrique décrit le processus par lequel les électrons se dispersent dans les fils métalliques. La température détermine la quantité de diffusion, et cette propriété a conduit au développement du thermomètre à résistance. Cet appareil est constitué d'un fil métallique tel que le platine, qui est enroulé en une bobine et monté dans un tube en acier. La résistance mesurée est directement proportionnelle à la température. La bobine se connecte à l'électronique associée qui affiche la température sur un écran à cristaux liquides. Les thermomètres à résistance ont des temps de réponse plus rapides que leurs homologues au mercure et sont désormais la norme dans l'instrumentation météorologique professionnelle car ils permettent l'enregistrement automatique de la température sur un l'ordinateur. Les données sont ensuite transmises au siège d'un bureau météorologique local pour analyse.
Thermomètres à bande bimétallique
Un thermomètre à bilame se compose de deux bandes de métal différent collées l'une sur l'autre. Parce que différents métaux se dilatent dans des quantités différentes, un changement de température conduit à une flexion du bilame à un angle important. L'angle de déviation est proportionnel au changement de température et, par conséquent, les bandes sont utilisées en combinaison avec une échelle en forme de cadran. Les thermomètres à bilame sont utilisés dans une variété d'applications, des thermostats aux thermomètres extérieurs.
Thermomètre à volume constant
Un thermomètre à volume constant comporte une ampoule contenant une quantité fixe de gaz, connectée à un manomètre à mercure ou à un manomètre. À mesure que la température augmente, la pression du gaz change et un manomètre à mercure mesure ce changement. Bien que les thermomètres à volume constant ne soient pas utilisés directement dans les stations météorologiques, ils sont parmi les plus instruments précis utilisés pour mesurer la température et sont donc souvent utilisés pour étalonner des thermomètres.