Τα καιρικά όργανα είναι συσκευές που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες της ατμόσφαιρας για να δοκιμάσουν την κατάσταση της ατμόσφαιρας ή τι κάνει, σε μια δεδομένη στιγμή. Σε αντίθεση με τους χημικούς, τους βιολόγους και τους φυσικούς, μετεωρολόγοι μην χρησιμοποιείτε αυτά τα εργαλεία σε εργαστήριο. Χρησιμοποιούνται στον αγρό, τοποθετημένοι σε εξωτερικούς χώρους ως σουίτα αισθητήρων οι οποίοι, από κοινού, παρέχουν μια πλήρη εικόνα των καιρικών συνθηκών. Παρακάτω παρουσιάζεται ένας κατάλογος αρχαρίων για τα βασικά καιρικά όργανα που υπάρχουν στους μετεωρολογικούς σταθμούς και τι μετράει ο καθένας.
Τα ανεμόμετρα είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση άνεμοι. Ενώ η βασική ιδέα αναπτύχθηκε από τον Ιταλό καλλιτέχνη Leon Battista Alberti γύρω στο 1450, το ζευγάρι-ανεμόμετρο δεν τελειοποιήθηκε μέχρι το 1900. Σήμερα, χρησιμοποιούνται δύο είδη ανεμόμετρων:
ΕΝΑ βαρόμετρο είναι ένα όργανο καιρού που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της πίεσης του αέρα. Από τους δύο κύριους τύπους βαρόμετρων, υδραργύρου και ανερχόμενων αερίων, τα ανιόντα χρησιμοποιούνται ευρύτερα. Τα ψηφιακά βαρόμετρα, τα οποία χρησιμοποιούν ηλεκτρικούς αναμεταδότες, χρησιμοποιούνται στους περισσότερους επίσημους μετεωρολογικούς σταθμούς. Ο Ιταλός φυσικός Evangelista Torricelli πιστώνεται με την ανακάλυψη του βαρόμετρου το 1643.
Τα θερμόμετρα, ένα από τα πιο ευρέως αναγνωρισμένα όργανα καιρού, αποτελούν εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη μέτρησηθερμοκρασία περιβάλλοντος αέρα. Η SI (διεθνής) μονάδα θερμοκρασίας είναι βαθμοί Κελσίου, αλλά στις Η.Π.Α. καταγράφουμε τις θερμοκρασίες σε βαθμούς Φαρενάιτ.
Πρώτα εφευρέθηκε το 1755 από τον ελβετικό "αναγεννησιακό" Johann Heinrich Lambert, τον υγρόμετρο είναι ένα εργαλείο που μετρά την υγρασία ή την περιεκτικότητα σε υγρασία στον αέρα.
Εάν έχετε ένα βροχόμετρο στο σχολείο, στο σπίτι ή στο γραφείο σας ξέρετε τι μετράει: υγρές βροχοπτώσεις. Ενώ υπάρχουν διάφορα μοντέλα βροχόπτωσης, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα περιλαμβάνουν τα πρότυπα βροχομετρητές και τα βροχομετρητήρια (το λεγόμενο επειδή βρίσκεται σε ένα δοχείο που μοιάζει με τραβέρσα, το οποίο συμβουλεύει και εκκενώνει κάθε φορά που πέφτει μια συγκεκριμένη ποσότητα βροχοπτώσεων μέσα σε αυτό).
Αν και τα πρώτα γνωστά βροχομετρικά αρχεία χρονολογούνται από τους αρχαίους Έλληνες και το 500 π.Χ., το πρώτο τυποποιημένο βροχόμετρο δεν αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε μέχρι το 1441 από τη δυναστεία Joseon της Κορέας. Οποιοσδήποτε τρόπος που το κόβετε, το βροχομετρικό είναι ακόμα ένα από τα παλαιότερα μετεωρολογικά όργανα που υπάρχουν.
Ένα αερόστατο ή βυθομέτρηση είναι ένα είδος κινητού μετεωρολογικού σταθμού με το ότι μεταφέρει μέσα στην ανώτερη ατμόσφαιρα (όπως η ατμοσφαιρική πίεση, η θερμοκρασία, η υγρασία και οι άνεμοι) και στη συνέχεια στέλνει πίσω τα δεδομένα αυτά κατά τη διάρκεια της υποχωρητικής πτήσης. Αποτελείται από ένα μπαλόνι λατέξ γεμάτο με ηλίανιο ή υδρογόνο, ένα πακέτο ωφέλιμου φορτίου (ραδιόφωνο) που καλύπτει τα όργανα και ένα αλεξίπτωτο που επιπλέει το ραδιόφωνο πίσω στο έδαφος έτσι ώστε να μπορεί να βρεθεί, σταθερό και επαναχρησιμοποιηθεί. Τα μπαλόνια του καιρού ξεκινούν σε περισσότερες από 500 τοποθεσίες παγκοσμίως δύο φορές την ημέρα, συνήθως σε 00 Ζ και 12 Ζ.
Οι δορυφόροι καιρού χρησιμοποιούνται για την προβολή και τη συλλογή δεδομένων σχετικά με τον καιρό και το κλίμα της Γης. Οι μετεωρολογικοί δορυφόροι βλέπουν τα σύννεφα, τις πυρκαγιές, το χιόνι και τις θερμοκρασίες των ωκεανών. Ακριβώς όπως η θέα στον τελευταίο όροφο ή στο βουνό προσφέρουν μια ευρύτερη θέα στο περιβάλλον σας, έναν δορυφόρο του καιρού θέση αρκετές εκατοντάδες έως χιλιάδες μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης επιτρέπει την παρατήρηση του καιρού σε όλη μεγάλες περιοχές. Αυτή η εκτεταμένη άποψη βοηθά επίσης τους μετεωρολόγους να εντοπίζουν τα καιρικά συστήματα και τα σχέδια σε ώρες έως μέρες πριν εντοπιστούν από όργανα επιφανειακής παρατήρησης, όπως το ραντάρ καιρού.
Ραντάρ καιρού (βροχή, χιόνι ή χαλάζι) και η ένταση (ελαφριά ή βαριά). Το φαινόμενο αυτό είναι ένα σημαντικό εργαλείο για τον εντοπισμό βροχοπτώσεων, τον υπολογισμό της κίνησης και την εκτίμηση του τύπου του.
Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια του Β Παγκοσμίου Πολέμου ως αμυντικός μηχανισμός, το ραντάρ εντοπίστηκε ως δυναμικό επιστημονικό εργαλείο όταν το στρατιωτικό προσωπικό έβλεπε "θόρυβο" από τις βροχοπτώσεις στο ραντάρ τους οθόνες. Σήμερα, το ραντάρ είναι ένα ουσιαστικό εργαλείο για την πρόγνωση των βροχοπτώσεων που σχετίζονται με καταιγίδες, τυφώνες και χειμωνιάτικες καταιγίδες.
Το 2013, η Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία άρχισε να αναβαθμίζει τα ραντάρ Doppler με τεχνολογία διπλής πόλωσης. Αυτά τα ραντάρ "διπλού πόλου" στέλνουν και δέχονται οριζόντιους και κάθετους παλμούς (το συμβατικό ραντάρ στέλνει μόνο οριζόντια) που δίνει στους προβλέποντες μια πολύ σαφέστερη, δισδιάστατη εικόνα του τι υπάρχει εκεί, είτε είναι βροχή, χαλάζι, καπνός, είτε φέρουν αντικείμενα.
Τα όργανα καιρού είναι απαραίτητα, αλλά δεν μπορούν ποτέ να αντικαταστήσουν την ανθρώπινη εμπειρογνωμοσύνη και την ερμηνεία. Ανεξάρτητα από την εφαρμογή σας καιρού, τις καταγραφές μετεωρολογικών σταθμών σε εξωτερικούς χώρους ή την πρόσβαση σε εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας, μην ξεχάσετε ποτέ να το επιβεβαιώσετε από όσα παρατηρείτε και να βιώσετε στην "πραγματική ζωή" έξω από το παράθυρό σας και θύρα.
Κάθε ένα από τα παραπάνω μετεωρολογικά όργανα χρησιμοποιεί είτε την επιτόπια είτε την τηλεπισκόπηση μέθοδο μέτρησης. Μεταφράζονται ως "στη θέση τους", οι επιτόπιες μετρήσεις είναι αυτές που έχουν ληφθεί στο σημείο ενδιαφέροντος (το τοπικό σας αεροδρόμιο ή αυλή). Αντίθετα, οι απομακρυσμένοι αισθητήρες συλλέγουν στοιχεία για την ατμόσφαιρα από κάποια απόσταση.