Informații despre instrumentele de prognoză meteo

Atmosfera Pământului este unică în cadrul sistemului solar și dă naștere unei game variate de fenomene meteorologice. Prognoza meteo este importantă, atât pentru viața de zi cu zi a oamenilor, cât și pentru întreprinderi. Meteorologii folosesc o combinație de modelare computerizată și măsurători experimentale pentru a prezice vremea. Exemple de instrumente de prognozare a vremii includ termometrul, barometrul, pluviometrul și anemometrul.

Un termometru este un instrument utilizat pentru măsurarea temperaturii. Cel mai cunoscut tip de termometru constă dintr-un tub de sticlă în care este plasat mercur lichid. Când temperatura crește, volumul de mercur crește ducând la creșterea nivelului. O scădere a temperaturii duce la o reducere a volumului și o scădere a nivelului de mercur. O scală pe partea laterală a tubului permite citirea temperaturii. Un alt tip de termometru, numit termometru cu arc, umple complet un tub de sticlă cu mercur și o diafragmă metalică conectată la un arc este plasată la baza tubului. Pe măsură ce temperatura crește, presiunea asupra diafragmei crește, ducând la tensiune în primăvară. Arcul apoi rotește un cadran pentru a indica temperatura.

Un barometru este un instrument utilizat pentru măsurarea presiunii, care este forța pe care aerul o pune pe o suprafață. Există mai multe tipuri diferite de barometre. Cea mai simplă constă dintr-un tub umplut cu mercur lichid și sigilat la un capăt. Tubul este apoi inversat și plasat într-un castron de mercur lichid. Greutatea aerului care împinge în jos pe bol este echilibrată cu greutatea mercurului împins în jos în interiorul tubului. În condiții atmosferice standard, acest lucru duce nivelul de mercur din interiorul tubului la o înălțime de aproximativ 76 de centimetri (29,9 inci). Creșterile presiunii atmosferice determină creșterea nivelului de mercur din interiorul tubului, în timp ce o scădere a presiunii atmosferice determină scăderea nivelului de mercur din interiorul tubului. Un instrument mai sofisticat pentru măsurarea presiunii este barometrul aneroid. Aceasta constă dintr-o capsulă sigilată, cu laturi flexibile și montată într-o cutie. O modificare a presiunii modifică grosimea capsulei. O pârghie atașată la capsulă mărește aceste modificări, ducând un indicator să se deplaseze pe un cadran scalat.

Aparatele de măsurare a ploii sunt folosite pentru a măsura cantitatea de precipitații care apare într-un interval de timp fixat. Cel mai simplu tip de pluviometru constă dintr-un tub cu o scală pe el, dar acestea trebuie golite în mod regulat și, prin urmare, nu mai sunt utilizate în stațiile meteorologice automate. Un pas de la tubul simplu constă dintr-un tub pe cântare digitale. Cântarele de cântărire sunt conectate la un computer care planifică precipitațiile în funcție de timp. Totuși, acest tip de pluviometru trebuie, de asemenea, să aibă golit în mod regulat nava. O soluție mult mai elegantă este ploaia de basculare care constă dintr-o pâlnie conectată la un tub care se scurge într-o găleată. Găleată este echilibrată pe un pivot, astfel încât se răstoarnă când este captat un volum stabilit de apă. Când se întâmplă acest lucru, o a doua găleată se deplasează automat în poziție pentru a prinde mai multă ploaie. De fiecare dată când o găleată dă sfaturi, un semnal electronic este trimis către un jurnal de date care permite înregistrarea cantității totale de precipitații.

Un anemometru este folosit pentru a măsura viteza vântului. Cel mai simplu tip de anemometru constă dintr-o axă tubulară pe care sunt plasate patru brațe la intervale de 90 de grade. Cupele sunt plasate pe fiecare dintre cele patru brațe și pe măsură ce acestea captează vântul, acesta duce la rotația brațelor în jurul axei tubulare. Un magnet permanent este montat în partea de jos a axei și o dată pe rotație activează un comutator Reed, care trimite un semnal electronic către computer. Calculatorul calculează viteza vântului din numărul de rotații pe minut. Un dispozitiv mai sofisticat este anemometrul sonic. Aceasta funcționează prin măsurarea timpului necesar pentru ca un impuls de sunet să se deplaseze între doi senzori. Timpul necesar pentru ca sunetul să se deplaseze între senzori depinde de distanța dintre senzori, de viteza intrinsecă a sunetului în aer și de viteza aerului de-a lungul axei senzorului. Deoarece distanța dintre senzori este fixă ​​și se cunoaște viteza sunetului în aer, se poate determina viteza aerului de-a lungul axei senzorului.