Ce face barometrul?

Măsurarea presiunii aerului este funcția principală a barometrului. National Weather Service descrie presiunea aerului ca suma totală a presiunii exercitate pe măsură ce moleculele individuale în mișcare aleatorie lovesc o suprafață. Presiunea este direct legată de densitate și ambele scad odată cu creșterea înălțimii. Din această cauză, în scopuri comparative, citirile presiunii barometrice de suprafață sunt toate convertite în presiune la nivelul mării sau presiunea aerului dacă ar fi la nivelul mării.

Funk și Wagnalls New Encyclopedia îl recunosc pe italianul Evangelista Torricelli pentru invenția barometrului în 1643. El a făcut acest lucru în timp ce studia caracteristicile mercurului în vid, astfel primul barometru a fost de tipul mercurului. Omul de știință francez Lucien Vidie este adesea citat ca inventând barometrul aneroid la aproximativ 200 de ani după soiul de mercur. Folosirea instrumentului pentru prognozarea vremii a apărut după ce s-a realizat conexiunea dintre presiunea aerului și sistemele meteorologice.

Mercurul este utilizat în barometre, deoarece este greu, ceea ce face schimbări relativ mici de înălțime atunci când presiunea se schimbă. Aceasta înseamnă că un tub de mercur poate avea o dimensiune rezonabilă. Partea superioară a tubului este închisă. Fundul deschis se află într-un recipient de mercur, iar o riglă este lângă tubul vertical. Lichidul va crește și va cădea în funcție de presiunea aerului ambiant. Instrumentul de măsurare a aneroizilor folosește un metal flexibil în formă de arc care este depresurizat. Este sigilat, permițându-i să se comprime și să se extindă cu modificări. Conectarea acestui metal la un braț cu un stilou la capăt face o linie de creștere și coborâre pe o foaie de hârtie rotativă, înregistrând astfel modificările cu timpul.

Meteorologii folosesc adesea milibarul (mb) ca unitate pentru presiunea atmosferică pentru nivelurile superioare și suprafața. În SUA presiunea de suprafață este adesea raportată în centimetri de mercur (inHg). Aceasta provine din utilizarea barometrelor cu mercur; o schimbare de un centimetru corespunde unei creșteri sau scăderi de un centimetru a nivelului de mercur. Oamenii de știință vor folosi uneori kilopascali (kPa), care sunt milibari împărțiți la zece. Presiunea standard a nivelului mării este considerată a fi de 1013,25 mb. Aceasta corespunde la 14,69 psi, 29,91 inHg și 101,325 kPa.

Măsurarea presiunii aerului este utilă în diferite scopuri legate de vreme. Cea mai cunoscută utilizare este prezicerea sistemelor meteo. Creșterea presiunii înseamnă, în general, vreme frumoasă, în timp ce presiunea descendentă înseamnă nori și posibil precipitații. Înălțimile pot fi, de asemenea, măsurate, deoarece se cunosc aproximări ale nivelurilor de presiune la anumite înălțimi. De exemplu, înălțimea medie a nivelului la care presiunea este de 500 milibari (mb) este de 18.000 de picioare. Aerul mai rece va face ca nivelul de 500 mb să scadă în înălțime, deoarece presiunea crește odată cu aerul mai rece. Opusul se întâmplă cu aerul mai cald. Pe diagramele de suprafață sunt trasate linii de presiune egală sau izobare, pentru a descrie sistemele înalte și joase.

Agenția pentru Protecția Mediului afirmă că „expunerea la mercur la niveluri ridicate poate dăuna creierului, inimii, rinichilor, plămânilor și sistemului imunitar al persoanelor de toate vârstele”. Poate dăuna și altor animale. Dacă se utilizează un barometru cu mercur, trebuie luate măsuri de precauție, iar scurgerile trebuie curățate corespunzător.