Termometr używany w stacjach pogodowych

Meteorolodzy przewidują ziemską pogodę, używając do generowania najszybszych superkomputerów na świecie wyrafinowane modele wraz z urządzeniami w stacjach pogodowych, które mierzą zmienne, takie jak temperatura i ciśnienie. Jedną z najważniejszych mierzonych zmiennych jest temperatura. Rodzaj termometru używanego do pomiaru temperatury różni się w zależności od konkretnej stacji pogodowej.

Termometr rtęciowy to urządzenie powszechnie spotykane w amatorskich stacjach pogodowych. Składa się ze szklanej bańki połączonej z trzonem, w której umieszczona jest płynna rtęć. Wraz ze wzrostem temperatury rozszerzalność cieplna powoduje wzrost objętości rtęci i rozciąganie się wzdłuż szklanej rurki. Na szklanej rurce napisana jest skala, dzięki której obserwator może odczytać temperaturę w stopniach Celsjusza lub Fahrenheita. Amatorzy preferują termometry rtęciowe, ponieważ są tanie i łatwe w obsłudze. Ich główne wady to powolny czas reakcji na zmianę temperatury oraz konieczność ręcznego odczytu.

Opór elektryczny opisuje proces, w którym elektrony rozpraszają się w metalowych drutach. Temperatura wpływa na wielkość rozpraszania, a ta właściwość doprowadziła do opracowania termometru oporowego. To urządzenie składa się z drutu metalowego, takiego jak platyna, który jest zwinięty w cewkę i zamontowany w stalowej rurze. Mierzona rezystancja jest wprost proporcjonalna do temperatury. Cewka łączy się z powiązaną elektroniką, która wyświetla temperaturę na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym. Termometry oporowe mają szybszy czas reakcji niż ich odpowiedniki rtęciowe i są teraz standardem w profesjonalnej aparaturze pogodowej, ponieważ umożliwiają automatyczną rejestrację temperatury na komputer. Dane są następnie przesyłane do siedziby lokalnego biura meteorologicznego w celu analizy.

Termometr bimetaliczny składa się z dwóch pasków różnych metali połączonych jeden na drugim. Ponieważ różne metale rozszerzają się w różnym stopniu, zmiana temperatury prowadzi do wygięcia bimetalicznego paska pod znacznym kątem. Kąt ugięcia jest proporcjonalny do zmiany temperatury, dlatego paski są używane w połączeniu ze skalą podobną do tarczy. Termometry bimetaliczne taśmowe są używane w różnych zastosowaniach, od termostatów po termometry zewnętrzne.

Termometr o stałej objętości zawiera bańkę zawierającą stałą ilość gazu, połączoną z manometrem rtęciowym lub manometrem. Wraz ze wzrostem temperatury zmienia się ciśnienie gazu, a manometr rtęciowy mierzy tę zmianę. Chociaż termometry o stałej objętości nie są używane bezpośrednio w stacjach pogodowych, należą do najbardziej dokładne przyrządy używane do pomiaru temperatury i dlatego są często używane do bardziej powszechnej kalibracji termometry.