Информације о инструментима за прогнозу времена

Земљина атмосфера је јединствена у оквиру Сунчевог система и ствара разнолике временске појаве. Предвиђање времена је важно како за свакодневни живот људи, тако и за предузећа. Метеоролози користе комбинацију рачунарског моделирања и експерименталних мерења како би предвидели време. Примери инструмената за прогнозу времена укључују термометар, барометар, мерач кише и анемометар.

Термометар је инструмент који се користи за мерење температуре. Најпознатија врста термометра састоји се од стаклене цеви у коју је смештена течна жива. Када се температура повећава, запремина живе се повећава што доводи до пораста нивоа. Смањење температуре доводи до смањења запремине и смањења нивоа живе. Скала на бочној страни цеви омогућава очитавање температуре. Друга врста термометра, названа опружни термометар, у потпуности испуњава стаклену цев живом, а метална мембрана повезана са опругом постављена је на дно цеви. Како температура расте, притисак на мембрану такође расте, што доводи до напетости опруге. Опруга затим окреће бројчаник како би указала на температуру.

Барометар је инструмент који се користи за мерење притиска који представља силу ваздуха коју поставља на површину. Постоји неколико различитих врста барометара. Најједноставнији се састоји од цеви напуњене течном живом и запечаћене на једном крају. Затим се цев обрне и стави у посуду са течном живом. Тежина ваздуха који гура доле на посуду уравнотежена је са тежином живе која гура доле унутар цеви. У стандардним атмосферским условима ово доводи до тога да ниво живе у цеви падне на висину од приближно 76 центиметара (29,9 инча). Пораст атмосферског притиска доводи до повећања висине живе у цеви, док пад атмосферског притиска доводи до пада нивоа живе у цеви. Софистициранији инструмент за мерење притиска је анероидни барометар. Састоји се од затворене капсуле, са флексибилним странама и постављене у кутију. Промена притиска мења дебљину капсуле. Полуга прикачена на капсулу увећава ове промене, водећи показивач да се помера на скалираном бројчанику.

Мерачи кише користе се за мерење количине падавина која се јави у одређеном временском периоду. Најједноставнији тип кишомера састоји се од цеви са скалом на себи, али оне се морају редовно празнити и због тога се више не користе у аутоматизованим метеоролошким станицама. Један корак више од једноставне цеви састоји се од цеви на дигиталним вагама. Ваге за мерење повезане су са рачунаром који приказује кишу у зависности од времена. Међутим, и овај тип кишомера мора редовно празнити своје пловило. Далеко елегантније решење је кишомер са кипом који се састоји од левка повезаног на цев која се одводи у канту. Канта је уравнотежена на осовини тако да се преврне кад се захвати задата количина воде. Када се то догоди, друга канта се аутоматски помера у положај да ухвати више кише. Сваки пут када се канта напуни, електронски сигнал се шаље регистратору података који омогућава евидентирање укупне количине кише.

За мерење брзине ветра користи се анемометар. Најједноставнији тип анемометра састоји се од цевасте осе на коју су постављене четири крака у интервалима од 90 степени. Чаше се постављају на сваки од четири крака и док ови хватају ветар, то доводи до ротације кракова око цевасте осе. Стални магнет је постављен на дну осе, а једном по ротацији активира Реед прекидач, који шаље електронски сигнал рачунару. Рачунар израчунава брзину ветра из броја окретаја у минути. Софистициранији уређај је звучни анемометар. Ово делује мерењем времена потребног за пролазак звучног импулса између два сензора. Време потребно за путовање звука између сензора зависи од удаљености између сензора, унутрашње брзине звука у ваздуху и брзине ваздуха дуж осе сензора. Будући да је растојање између сензора фиксно, а брзина звука у ваздуху позната, може се одредити брзина ваздуха дуж осе сензора.