La misurazione della pressione dell'aria è la funzione principale del barometro. Il National Weather Service descrive la pressione atmosferica come la somma totale della pressione esercitata quando singole molecole in movimento casuale colpiscono una superficie. La pressione è direttamente correlata alla densità ed entrambe diminuiscono con l'aumento dell'altezza. Per questo motivo, a scopo di confronto, le letture della pressione atmosferica superficiale vengono tutte convertite in pressione al livello del mare o nella pressione dell'aria se fosse a livello del mare.
Storia
Funk and Wagnalls New Encyclopedia attribuisce all'italiano Evangelista Torricelli l'invenzione del barometro nel 1643. Lo fece mentre studiava le caratteristiche del mercurio nel vuoto, quindi il primo barometro era del tipo a mercurio. Lo scienziato francese Lucien Vidie è spesso citato come l'inventore del barometro aneroide circa 200 anni dopo la varietà a mercurio. L'utilizzo dello strumento per le previsioni meteorologiche è avvenuto dopo che è stato effettuato il collegamento tra la pressione dell'aria ei sistemi meteorologici.
Come funzionano
Il mercurio viene utilizzato nei barometri perché è pesante e provoca variazioni relativamente piccole in altezza al variare della pressione. Ciò significa che un tubo di mercurio può essere di dimensioni ragionevoli. La parte superiore del tubo è chiusa. Il fondo aperto è in un contenitore di mercurio e un righello è accanto al tubo verticale. Il liquido salirà e scenderà in base alla pressione dell'aria ambiente. Lo strumento di misurazione aneroide utilizza un metallo flessibile a forma di molla che è depressurizzato. È sigillato, permettendogli di comprimersi ed espandersi con i cambiamenti. Collegando questo metallo a un braccio con una penna all'estremità si crea una linea ascendente e discendente su un foglio di carta rotante, registrando così i cambiamenti nel tempo.
Unità di misura
I meteorologi usano spesso il millibar (mb) come unità di misura della pressione atmosferica per i livelli superiori e la superficie. Negli Stati Uniti la pressione superficiale è spesso indicata in pollici di mercurio (inHg). Questo deriva dall'uso di barometri a mercurio; un cambiamento di un pollice corrisponde a un aumento o una diminuzione di un pollice nel livello di mercurio. Gli scienziati a volte usano i kilopascal (kPa), che sono millibar divisi per dieci. La pressione standard al livello del mare è considerata di 1013,25 mb. Ciò corrisponde a 14,69 psi, 29,91 inHg e 101,325 kPa.
Funzione
La misurazione della pressione dell'aria è utile per diversi scopi relativi alle condizioni meteorologiche. L'uso più noto è la previsione dei sistemi meteorologici. L'aumento della pressione generalmente significa bel tempo, mentre la pressione discendente significa nuvole e possibilmente precipitazioni. Le altezze possono essere misurate anche perché sono note approssimazioni dei livelli di pressione a determinate altezze. Ad esempio, l'altezza media del livello a cui la pressione è di 500 millibar (mb) è di 18.000 piedi. L'aria più fredda farà diminuire il livello di 500 mb in altezza, poiché la pressione aumenta con l'aria più fredda. Il contrario accade con l'aria più calda. Sui grafici di superficie vengono tracciate linee di uguale pressione, o isobare, per rappresentare i sistemi alti e bassi.
avvertimento
L'Environmental Protection Agency afferma che "l'esposizione al mercurio ad alti livelli può danneggiare il cervello, il cuore, i reni, i polmoni e il sistema immunitario di persone di tutte le età". Può anche danneggiare altri animali. Se si utilizza un barometro a mercurio, è necessario prendere precauzioni e le fuoriuscite devono essere pulite adeguatamente.