Informações sobre instrumentos de previsão do tempo

A atmosfera da Terra é única dentro do sistema solar e dá origem a uma ampla gama de fenômenos climáticos. A previsão do tempo é importante, tanto para a vida cotidiana das pessoas quanto para as empresas. Os meteorologistas usam uma combinação de modelagem por computador e medições experimentais para prever o tempo. Exemplos de instrumentos de previsão do tempo incluem o termômetro, barômetro, pluviômetro e anemômetro.

Um termômetro é um instrumento usado para medir a temperatura. O tipo mais conhecido de termômetro consiste em um tubo de vidro no qual é colocado mercúrio líquido. Quando a temperatura aumenta, o volume de mercúrio aumenta levando ao aumento do nível. Uma diminuição da temperatura leva à redução do volume e à diminuição do nível de mercúrio. Uma escala na lateral do tubo permite a leitura da temperatura. Outro tipo de termômetro, chamado termômetro de mola, preenche completamente um tubo de vidro com mercúrio e um diafragma de metal conectado a uma mola é colocado no fundo do tubo. À medida que a temperatura aumenta, a pressão sobre o diafragma também aumenta, causando tensão na mola. A mola então gira um dial para apontar para a temperatura.

Um barômetro é um instrumento usado para medir a pressão, que é a força que o ar exerce sobre uma superfície. Existem vários tipos diferentes de barômetro. O mais simples consiste em um tubo cheio de mercúrio líquido e selado em uma das extremidades. O tubo é então invertido e colocado em uma tigela de mercúrio líquido. O peso do ar empurrando para baixo na tigela é equilibrado com o peso do mercúrio empurrando para baixo dentro do tubo. Em condições atmosféricas padrão, isso leva o nível de mercúrio dentro do tubo a cair a uma altura de aproximadamente 76 centímetros (29,9 polegadas). Aumentos na pressão atmosférica fazem com que o nível de mercúrio dentro do tubo aumente em altura, enquanto uma diminuição na pressão atmosférica faz com que o nível de mercúrio dentro do tubo diminua. Um instrumento mais sofisticado para medir a pressão é o barômetro aneróide. Consiste em uma cápsula lacrada, com lados flexíveis e montada em uma caixa. Uma mudança na pressão altera a espessura da cápsula. Uma alavanca presa à cápsula amplia essas mudanças, levando um ponteiro a se mover sobre um mostrador em escala.

Os medidores de chuva são usados ​​para medir a quantidade de chuva que ocorre em um período fixo de tempo. O tipo mais simples de pluviômetro consiste em um tubo com uma escala, mas estes devem ser esvaziados regularmente e, portanto, não são mais usados ​​em estações meteorológicas automatizadas. Um degrau acima do tubo simples consiste em um tubo em balanças digitais. As balanças são conectadas a um computador que registra a precipitação em função do tempo. No entanto, este tipo de pluviômetro também deve ter seu vaso regularmente esvaziado. Uma solução muito mais elegante é o pluviômetro de balde basculante, que consiste em um funil conectado a um tubo que drena para um balde. O balde é equilibrado sobre um pivô, de modo que tomba quando um determinado volume de água é capturado. Quando isso ocorre, um segundo balde se move automaticamente para a posição para pegar mais chuva. Cada vez que um balde inclina, um sinal eletrônico é enviado para um registrador de dados que permite que a quantidade total de chuva seja registrada.

Um anemômetro é usado para medir a velocidade do vento. O tipo mais simples de anemômetro consiste em um eixo tubular sobre o qual quatro braços são colocados em intervalos de 90 graus. As taças são colocadas em cada um dos quatro braços e, à medida que capturam o vento, leva à rotação dos braços em torno do eixo tubular. Um ímã permanente é montado na parte inferior do eixo e, uma vez por rotação, ele ativa uma chave Reed, que envia um sinal eletrônico para um computador. O computador calcula a velocidade do vento a partir do número de voltas por minuto. Um dispositivo mais sofisticado é o anemômetro sônico. Isso funciona medindo o tempo que um pulso de som leva para viajar entre dois sensores. O tempo que o som leva para viajar entre os sensores depende da distância entre os sensores, da velocidade intrínseca do som no ar e da velocidade do ar ao longo do eixo do sensor. Como a distância entre os sensores é fixa e a velocidade do som no ar é conhecida, a velocidade do ar ao longo do eixo do sensor pode ser determinada.