Ferramentas usadas em meteorologia

Antes de 1600, o conhecimento da atmosfera e do clima da Terra não era exato. As pessoas confiavam principalmente na experiência com eventos climáticos locais para as previsões. Tia Sally podia sentir o cheiro de uma tempestade de neve chegando, e o joelho do tio Jim falava de chuva iminente. Então, dispositivos simples, como termômetros, barômetros e cata-ventos, foram inventados para fornecer dados graváveis. Com o avanço da tecnologia a partir de 1800, equipamentos mais sofisticados permitiram a detecção de padrões climáticos globais e radares modernos, satélites e programas de modelagem de computador permitem condições meteorológicas de longo prazo previsões.

Termômetros de vidro com álcool ou mercúrio são equipamentos padrão para medir as temperaturas do ar, do solo e da água. Os termômetros de temperatura máxima e mínima registram as temperaturas mais baixa e mais alta durante um período de tempo específico. O detector de temperatura de resistência determina as temperaturas do ar com base nas mudanças na resistência elétrica de metais específicos devido à temperatura e fornece uma leitura digital. Preferidos para estações meteorológicas automáticas, os RTDs podem fornecer uma leitura de temperatura a cada segundo.

Barômetros medem a pressão atmosférica. Os barômetros líquidos geralmente medem o mercúrio contido em um tubo evacuado, e o nível de mercúrio muda conforme a pressão atmosférica aumenta ou diminui. Os barômetros aneróides contêm um volume fixo de ar selado dentro de uma unidade equipada com uma membrana flexível. Conforme a membrana se expande e se contrai com as mudanças causadas pelas condições de pressão atmosférica, uma agulha conectada aponta para a leitura correta. Anemômetros de vento medem a direção e velocidade do vento. Eles geralmente incorporam uma cauda de cata-vento e um ventilador para medir a velocidade.

Existem várias ferramentas que medem a umidade, ou a porcentagem de água no ar. O mais antigo foi o higrômetro, que depende da expansão e contração do cabelo humano em resposta às mudanças de umidade. O psicrômetro detecta a diferença de temperatura entre um termômetro seco e um úmido para medir a umidade. Outros instrumentos incluem o higrômetro elétrico, o higrômetro de ponto de orvalho, o higrômetro infravermelho e a célula de orvalho. Os pluviômetros medem a precipitação e os medidores de neve medem a queda de neve.

Os balões meteorológicos medem umidade, pressão do ar, temperatura, velocidade e direção do vento com unidades chamadas radiossondas. Lançados em 1.100 locais ao redor do mundo duas vezes por dia, eles chegam a mais de 20 milhas acima da Terra, registrando enquanto viajam e transmitindo as informações aos meteorologistas por ondas de rádio. Quando o balão estoura, a radiossonda volta para a Terra para ser reciclada. Os balões meteorológicos fornecem um instantâneo vertical das condições atmosféricas em uma determinada área.

Com a invenção do radar na Segunda Guerra Mundial, os estudos meteorológicos melhoraram muito. Radar convencional, radar Doppler e radar de polarização dupla detectam sistemas de tempestades, sua direção, velocidade, intensidade e tipo de precipitação. Os satélites meteorológicos orbitando a Terra começaram a transmitir em 1962 e resultaram em satélites mais complicados. Os Satélites Ambientais Operacionais Geoestacionários transmitem imagens fotográficas do Hemisfério Ocidental a cada 15 minutos. Os satélites ambientais operacionais polares levam cerca de 1,5 horas para orbitar a Terra, fornecendo informações sobre o clima, oceanos e erupções vulcânicas. A análise computacional de dados meteorológicos e a modelagem computacional de sistemas meteorológicos tornam a previsão do tempo de longo prazo em escala global cada vez mais precisa.