Sposoby pomiaru powietrza

Istnieją dwie podstawowe właściwości powietrza, które można zmierzyć: przepływ i ciśnienie. Barometry mierzą ciśnienie, podczas gdy istnieje kilka różnych technik pomiaru przepływu. Dym chemiczny lub miernik prędkości wiatru jest często używany do pomiaru przepływu powietrza. Można również zmierzyć objętość, ale pomiar ten jest zwykle połączony z pomiarem ciśnienia.

Konkretne sposoby pomiaru przepływu powietrza różnią się w zależności od tego, czy najważniejszym czynnikiem jest prędkość czy kierunek przepływu. W książce „Pomiar przepływu powietrza” autorzy R. DO. Pankhurst, Ernest Ower badają różne sposoby pomiaru przepływu powietrza, gdy badane są różne zmienne. Jeśli powietrze jest przekierowywane przez określone środowisko, takie jak biuro, przydatne byłoby badanie, które podkreśla sposób, w jaki powietrze przemieszcza się przez określony zestaw przeszkód. Dlatego ważne jest, aby „zobaczyć”, jak porusza się powietrze. Pomocne jest użycie dymu chemicznego, ponieważ dym porusza się po naturalnych drogach powietrza. Jeśli przepływ powietrza jest utrudniony przez duży przedmiot, dym chemiczny wyraźnie to wykaże. Jeśli prędkość przepływu powietrza jest najważniejszym czynnikiem, wówczas do pomiaru przepływu można użyć różnych urządzeń, takich jak miernik prędkości wiatru. W tym przypadku dym chemiczny jest jedynie dekoracyjny; miernik prędkości wiatru musi być wykorzystany do udokumentowania rzeczywistej prędkości przepływu.

Jak opisano w publikacji „Meteorology: The Atmosphere and the Science of Weather”, opublikowanej w 1994 roku, ciśnienie powietrza mierzy się zazwyczaj za pomocą barometru. Barometry działają poprzez pomiar, jak daleko może wznieść się ciecz w rurce zawierającej próżnię. Im wyższe ciśnienie powietrza, tym bardziej ciecz może się unieść. Dlatego niższy odczyt barometryczny wskazuje na znacznie niższe ciśnienie powietrza i ogólnie przewiduje nadejście systemu burzowego.

Ciśnienie odgrywa główną rolę w pomiarze określonej objętości powietrza. Aby zmierzyć objętość dowolnego gazu, najpierw określ gęstość gazu, która bezpośrednio odpowiada jego gorącemu lub zimnemu. Gorący gaz jest mniej gęsty; dlatego stopa sześcienna gorącego powietrza będzie miała mniejszą gęstość niż stopa sześcienna zimnego powietrza. Doskonałym sposobem na zobrazowanie tego jest balon na ogrzane powietrze. Ponieważ gorące powietrze jest mniej gęste, unosi się nad chłodniejszym, gęstszym powietrzem, które je otacza. „Właściwa” objętość powietrza odnosi się do kombinacji ciśnienia i wilgotności. Określenie każdego z tych czynników pozwoli określić gęstość cząsteczkową powietrza i odpowiadającą mu objętość właściwą.