Ko dara barometrs?

Gaisa spiediena mērīšana ir barometra galvenā funkcija. Nacionālais laikapstākļu dienests gaisa spiedienu raksturo kā spiediena kopsummu, kas tiek izdarīta, nejauši pārvietojoties atsevišķām molekulām uz virsmu. Spiediens ir tieši saistīts ar blīvumu, un abi palielinās, palielinoties augstumam. Tāpēc salīdzināšanas nolūkos visi virsmas barometriskie spiediena rādījumi tiek pārveidoti par jūras līmeņa spiedienu vai gaisa spiedienu, ja tas būtu jūras līmenī.

Funk un Wagnalls New Encyclopedia kreditē itālieti Evangelistu Torricelli par barometra izgudrošanu 1643. gadā. Viņš to izdarīja, pētot dzīvsudraba īpašības vakuumā, tādējādi pirmais barometrs bija dzīvsudraba tipa. Franču zinātnieks Lūsjēns Vidijs bieži tiek minēts kā izgudrot aneroido barometru apmēram 200 gadus pēc dzīvsudraba šķirnes. Rīka izmantošana laika apstākļu prognozēšanai notika pēc tam, kad tika izveidots savienojums starp gaisa spiedienu un laika apstākļu sistēmām.

Dzīvsudrabu izmanto barometros, jo tas ir smags, mainot spiedienu, salīdzinoši nelielas augstuma izmaiņas. Tas nozīmē, ka dzīvsudraba caurule var būt saprātīga izmēra. Caurules augšdaļa ir aizvērta. Atvērtais dibens atrodas dzīvsudraba traukā, un lineāls atrodas blakus vertikālajai caurulei. Šķidrums pieaugs un kritīsies, pamatojoties uz apkārtējā gaisa spiedienu. Aneroīdu mērīšanas rīks izmanto elastīgu metālu, kas veidots kā atspere, kurai nav spiediena. Tas ir noslēgts, ļaujot tam saspiesties un paplašināties ar izmaiņām. Savienojot šo metālu ar roku ar pildspalvu galā, uz rotējošas papīra lapas izveidojas augoša un krītoša līnija, tādējādi fiksējot izmaiņas ar laiku.

Meteorologi bieži izmanto milibāru (mb) kā atmosfēras spiediena mērvienību augšējiem līmeņiem un virsmai. ASV virsmas spiedienu bieži ziņo dzīvsudraba collās (inHg). Tas rodas, izmantojot dzīvsudraba barometrus; viena collas maiņa atbilst viena collas dzīvsudraba līmeņa pieaugumam vai kritumam. Dažreiz zinātnieki izmantos kilopaskālus (kPa), kas ir milibāri, dalīti ar desmit. Standarta jūras līmeņa spiediens tiek uzskatīts par 1013,25 MB. Tas atbilst 14,69 psi, 29,91 inHg un 101,325 kPa.

Gaisa spiediena mērīšana ir noderīga dažādiem laika apstākļiem. Vispazīstamākais lietojums ir laika apstākļu sistēmu prognozēšana. Augošs spiediens parasti nozīmē labu laiku, savukārt lejupejošais spiediens nozīmē mākoņus un, iespējams, nokrišņus. Augstumus var izmērīt arī tāpēc, ka zināmi spiediena līmeņu tuvinājumi noteiktā augstumā. Piemēram, tā līmeņa vidējais augstums, kurā spiediens ir 500 milibāri (MB), ir 18 000 pēdas. Aukstāks gaiss izraisīs 500mb līmeņa pazemināšanos augstumā, jo spiediens palielinās līdz ar vēsāku gaisu. Ar siltāku gaisu notiek tieši pretēji. Uz virsmas diagrammām tiek vilktas vienāda spiediena līnijas vai izobari, lai attēlotu augstas un zemas sistēmas.

Vides aizsardzības aģentūra norāda, ka dzīvsudraba iedarbība augstā līmenī var kaitēt visu vecumu cilvēku smadzenēm, sirdij, nierēm, plaušām un imūnsistēmai. Tas var kaitēt arī citiem dzīvniekiem. Ja tiek izmantots dzīvsudraba barometrs, jāveic piesardzības pasākumi un noplūdes jātīra pareizi.