Meranie tlaku vzduchu je hlavnou funkciou barometra. Národná meteorologická služba popisuje tlak vzduchu ako súčet celkového tlaku vyvíjaného pri náhodnom pohybe jednotlivých molekúl na povrch. Tlak priamo súvisí s hustotou a obidve sa znižujú so zvyšovaním výšky. Z tohto dôvodu sa na účely porovnania všetky namerané hodnoty povrchového barometrického tlaku prevádzajú na tlak na hladinu mora alebo na tlak vzduchu, ak bol na úrovni mora.
História
Funk and Wagnalls New Encyclopedia udeľuje v roku 1643 Talianovi Evangelistovi Torricellimu vynález barometra. Urobil to pri štúdiu charakteristík ortuti vo vákuu, takže prvý barometer bol ortuťového typu. Francúzsky vedec Lucien Vidie sa často uvádza ako vynález aneroidného barometra asi 200 rokov po odrode ortuti. Nástroj na predpovedanie počasia sa začal používať po vytvorení spojenia medzi tlakom vzduchu a poveternostnými systémami.
Ako fungujú
Ortuť sa používa v barometroch, pretože je ťažká, čo pri zmene tlaku spôsobuje relatívne malé zmeny výšky. To znamená, že ortuťová trubica môže mať primeranú veľkosť. Horná časť tuby je uzavretá. Otvorené dno je v nádobe s ortuťou a pozdĺž zvislej trubice je pravítko. Kvapalina stúpa a klesá na základe tlaku okolitého vzduchu. Nástroj na meranie aneroidov používa pružný kov v tvare pružiny, ktorá je bez tlaku. Je zapečatený, čo umožňuje jeho kompresiu a rozširovanie so zmenami. Pripojenie tohto kovu k ramenu pomocou pera na konci vytvára stúpajúcu a klesajúcu čiaru na rotujúcom hárku papiera, čím zaznamenáva zmeny v čase.
Jednotky merania
Meteorológovia často používajú milibar (mb) ako jednotku pre atmosférický tlak pre vyššie úrovne a povrch. V USA sa povrchový tlak často uvádza v palcoch ortuti (inHg). Vyplýva to z použitia ortuťových barometrov; zmena o jeden palec zodpovedá nárastu alebo poklesu úrovne ortuti o jeden palec. Vedci niekedy použijú kilopascaly (kPa), čo sú milibary delené desiatimi. Za štandardný tlak na hladinu mora sa považuje 1013,25 mmb. To zodpovedá 14,69 psi, 29,91 inHg a 101,325 kPa.
Funkcia
Meranie tlaku vzduchu je užitočné pre rôzne účely súvisiace s počasím. Najznámejšie použitie je predpovedanie poveternostných systémov. Zvyšujúci sa tlak vo všeobecnosti znamená pekné počasie, zatiaľ čo klesajúci tlak znamená oblačnosť a prípadne zrážky. Výšky je možné merať aj preto, že sú známe aproximácie úrovní tlaku v určitých výškach. Napríklad priemerná výška hladiny, pri ktorej je tlak 500 milibarov, je 18 000 stôp. Chladnejší vzduch spôsobí zníženie výšky 500mb, pretože s chladnejším vzduchom stúpa tlak. Pri teplejšom vzduchu je to naopak. Na povrchových mapách sú nakreslené čiary rovnakého tlaku alebo izobary, ktoré znázorňujú vysoký a nízky systém.
Pozor
Agentúra na ochranu životného prostredia uvádza: „Vysoká expozícia ortuti môže poškodiť mozog, srdce, obličky, pľúca a imunitný systém ľudí všetkých vekových skupín.“ Môže tiež poškodiť iné zvieratá. Ak sa použije ortuťový barometer, musia sa prijať preventívne opatrenia a rozliatia by sa mali správne vyčistiť.