Ką veikia barometras?

Oro slėgio matavimas yra pagrindinė barometro funkcija. Nacionalinė oro tarnyba oro slėgį apibūdina kaip bendrą slėgio, kurį sukelia atsitiktinai judančios atskiros molekulės, patekusios į paviršių, sumą. Slėgis yra tiesiogiai susijęs su tankiu, ir abu mažėja didėjant aukščiui. Todėl palyginimo tikslais visi paviršiaus barometriniai slėgio rodmenys konvertuojami į jūros lygio slėgį arba oro slėgį, jei jis būtų jūros lygyje.

Funko ir Wagnallso naujoji enciklopedija priskiria italę Evangelistą Torricelli už barometro išradimą 1643 m. Tai jis padarė tyrinėdamas gyvsidabrio savybes vakuume, taigi pirmasis barometras buvo gyvsidabrio tipo. Prancūzų mokslininkas Lucienas Vidie dažnai minimas kaip išradęs aneroidinį barometrą praėjus maždaug 200 metų nuo gyvsidabrio veislės. Įrankio naudojimas orų prognozavimui atsirado po to, kai buvo nustatytas ryšys tarp oro slėgio ir oro sistemų.

Gyvsidabris naudojamas barometruose, nes jis yra sunkus, todėl pasikeitus slėgiui, santykinai nedideli aukščio pokyčiai. Tai reiškia, kad gyvsidabrio vamzdis gali būti tinkamo dydžio. Vamzdžio viršus uždarytas. Atviras dugnas yra gyvsidabrio inde, o liniuotė yra šalia vertikalaus vamzdžio. Skystis kils ir kris pagal aplinkos oro slėgį. Aneroido matavimo įrankyje naudojamas lankstus metalas, panašus į spyruoklę, kurioje nėra slėgio. Jis užsandarinamas, leidžiant suspausti ir išsiplėsti pasikeitus. Prijungus šį metalą prie rankos su švirkštimo priemone, ant besisukančio popieriaus lapo kyla ir krinta linija, taip fiksuojant pokyčius laikui bėgant.

Meteorologai dažnai naudoja milibarą (mb) kaip atmosferos slėgio vienetą viršutiniams lygiams ir paviršiui. JAV paviršiaus slėgis dažnai nurodomas gyvsidabrio coliais (inHg). Tai gaunama naudojant gyvsidabrio barometrus; vieno colio pokytis atitinka vieno colio gyvsidabrio lygio pakilimą ar kritimą. Mokslininkai kartais naudos kilopaskalius (kPa), kurie yra milibarai, padalyti iš dešimties. Laikoma, kad standartinis jūros lygio slėgis yra 1013,25 MB. Tai atitinka 14,69 psi, 29,91 inHg ir 101,325 kPa.

Oro slėgio matavimas yra naudingas įvairiems su oru susijusiems tikslams. Geriausiai žinomas orų sistemų numatymas. Didėjantis slėgis paprastai reiškia gražų orą, o mažėjantis slėgis reiškia debesis ir galbūt kritulius. Aukštis taip pat galima išmatuoti, nes yra žinomi apytiksliai slėgio lygiai tam tikruose aukščiuose. Pavyzdžiui, vidutinis 500 milibarų (MB) slėgio lygio aukštis yra 18 000 pėdų. Dėl šaltesnio oro sumažės 500mb aukštis, nes šaltis padidėja slėgiu. Priešingai vyksta su šiltesniu oru. Ant paviršiaus diagramų brėžiamos vienodo slėgio arba izobarinės linijos, vaizduojančios aukštą ir žemą sistemas.

Aplinkos apsaugos agentūra teigia, kad didelis gyvsidabrio poveikis gali pakenkti bet kokio amžiaus žmonių smegenims, širdžiai, inkstams, plaučiams ir imuninei sistemai. Tai taip pat gali pakenkti kitiems gyvūnams. Jei naudojamas gyvsidabrio barometras, reikia imtis atsargumo priemonių, o išsiliejusias medžiagas reikia tinkamai išvalyti.