Instrumenty używane do przewidywania pogody

Planując przyszłe zajęcia na świeżym powietrzu, takie jak wesela, prace w ogrodzie czy wakacje, wiele osób sprawdza pogodę perspektywy, przeglądając prognozy lokalnych meteorologów w Internecie lub oglądając codzienne wiadomości nadawanie. Meteorolodzy formułują swoje prognozy na podstawie informacji zebranych przez różne instrumenty naukowe, takie jak termometry, barometry i higrometry.

Zmiany temperatury prognozują zdarzenia pogodowe. Termometry mierzą zmiany temperatury za pomocą cieczy, takiej jak rtęć lub alkohol, zwykle zabarwionej na czerwono. Gdy ciecz staje się cieplejsza, rozszerza się, a gdy ochładza się, cofa się, stąd rozpoznawalna forma cienkiej czerwonej lub srebrnej linii biegnącej w górę lub w dół termometru. Niektóre termometry, zwane termometrami sprężynowymi, mierzą rozszerzanie i cofanie się metalu w celu pomiaru temperatury. Termometry mierzą temperaturę w trzech różnych skalach: Fahrenheita, Celsjusza i Kelvina, skali zwykle używanej przez naukowców. Początki termometru sięgają Galileusza, który używał urządzenia, które nazwał „termoskopem”.

Po raz pierwszy opracowany przez włoskiego naukowca Evangelistę Torricelli w XVII wieku, barometr mierzy ciśnienie atmosferyczne, co pomaga meteorologom przewidywać wzorce pogodowe. Te niewielkie zmiany ciśnienia atmosferycznego zwykle zwiastują zmiany pogody. Barometry wykorzystują rtęć lub małe metalowe paski, aby pokazać zmiany ciśnienia. Barometr rtęciowy, oparty na eksperymentach Toricelli, umieszcza niewielką ilość rtęci w próżni. Ta rtęć porusza się w górę lub w dół w zależności od tego, czy ciśnienie atmosferyczne waży więcej czy mniej niż waga rtęci. Barometry aneroidowe, powszechne w gospodarstwach domowych, śledzą rozszerzanie się i cofanie dwóch metalowych pasków wraz ze zmianą ciśnienia atmosferycznego.

Meteorolodzy używają higrometru do badania wilgotności w atmosferze, która pomaga w prognozowaniu wzorców pogodowych. Higrometry używają małej metalowej cewki, cieczy lub kondensacji do pomiaru wilgotności. Kiedy wilgoć dotknie cewki, zmienia jej fizyczny kształt. Higrometry kondensacyjne lub „punkt rosy” mierzą ilość kondensacji, która pojawia się na małej bańce. Wreszcie higrometry cieczowe opierają swoje pomiary na zmianach chemicznych w cieczy pod wpływem wilgoci w powietrzu. Psychrometr, czwarta wersja higrometru, wykorzystuje właściwości termodynamiczne, porównując bańkę suchą i bańkę nasyconą wodą destylowaną do pomiaru wilgotności. Szwajcarski fizyk i geolog Horace Benedict de Saussure zbudował pierwszy higrometr w 1783 roku i użył ludzkiego włosa jako cewki.