Het meten van luchtdruk is de primaire functie van de barometer. De National Weather Service beschrijft luchtdruk als de som van de druk die wordt uitgeoefend wanneer willekeurig bewegende individuele moleculen een oppervlak raken. Druk is direct gerelateerd aan de dichtheid en beide nemen af met een toename in hoogte. Daarom worden de luchtdrukmetingen aan het oppervlak voor vergelijkingsdoeleinden allemaal omgezet in luchtdruk op zeeniveau of de luchtdruk als deze zich op zeeniveau zou bevinden.
Geschiedenis
Funk en Wagnalls New Encyclopedia crediteert de Italiaanse Evangelista Torricelli voor de uitvinding van de barometer in 1643. Hij deed dit terwijl hij de eigenschappen van kwik in een vacuüm bestudeerde, dus de eerste barometer was van het kwiktype. De Franse wetenschapper Lucien Vidie wordt vaak aangehaald als de uitvinder van de aneroïde barometer, ongeveer 200 jaar na de kwikvariant. Het gebruik van de tool voor weersvoorspellingen kwam tot stand nadat de verbinding tussen luchtdruk en weersystemen was gemaakt.
Hoe ze werken
Kwik wordt gebruikt in barometers omdat het zwaar is, wat zorgt voor relatief kleine hoogteverschillen wanneer de druk verandert. Dit betekent dat een kwikbuis van redelijke grootte kan zijn. De bovenkant van de buis is gesloten. De open bodem zit in een bak met kwik en naast de verticale buis zit een liniaal. De vloeistof zal stijgen en dalen op basis van de omgevingsluchtdruk. Het aneroïde meetinstrument maakt gebruik van een flexibel metaal in de vorm van een veer die drukloos is. Het is verzegeld, waardoor het kan comprimeren en uitzetten bij veranderingen. Door dit metaal aan een arm te verbinden met een pen aan het uiteinde, wordt een stijgende en dalende lijn op een roterend vel papier gemaakt, waardoor veranderingen in de tijd worden vastgelegd.
Meeteenheden
Meteorologen gebruiken vaak de millibar (mb) als de eenheid voor atmosferische druk voor hogere niveaus en het oppervlak. In de VS wordt de oppervlaktedruk vaak uitgedrukt in inches kwik (inHg). Dit komt door het gebruik van kwikbarometers; een verandering van één inch komt overeen met een stijging of daling van één inch in het kwikniveau. Wetenschappers gebruiken soms kilopascal (kPa), wat millibar gedeeld door tien is. De standaarddruk op zeeniveau wordt beschouwd als 1013,25 MB. Dit komt overeen met 14,69 psi, 29,91 inHg en 101,325 kPa's.
Functie
Het meten van luchtdruk is nuttig voor verschillende weergerelateerde doeleinden. Het bekendste gebruik is het voorspellen van weersystemen. Stijgende druk betekent over het algemeen mooi weer, terwijl dalende druk wolken en mogelijk neerslag betekent. Hoogten kunnen ook worden gemeten omdat er benaderingen van drukniveaus op bepaalde hoogten bekend zijn. De gemiddelde hoogte van het niveau waarop de druk 500 millibar (mb's) is, is bijvoorbeeld 18.000 voet. Koudere lucht zal ervoor zorgen dat het niveau van 500 MB in hoogte afneemt, omdat de druk toeneemt met koudere lucht. Het tegenovergestelde gebeurt met warmere lucht. Op oppervlaktekaarten worden lijnen van gelijke druk, of isobaren, getekend om hoge en lage systemen weer te geven.
Waarschuwing
De Environmental Protection Agency stelt: "Blootstelling aan kwik op hoge niveaus kan de hersenen, het hart, de nieren, de longen en het immuunsysteem van mensen van alle leeftijden schaden." Het kan ook andere dieren schaden. Als een kwikbarometer wordt gebruikt, moeten er voorzorgsmaatregelen worden genomen en moeten gemorste vloeistoffen op de juiste manier worden schoongemaakt.