Ορισμός και λειτουργία βαρόμετρου (Επιστήμη)

Το βαρόμετρο, θερμόμετρο, και ανεμόμετρο είναι σημαντικά μετεωρολογία όργανα. Μάθετε για την εφεύρεση του βαρόμετρο, πώς λειτουργεί και πώς χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη καιρού.

Ένα βαρόμετρο είναι μια συσκευή που μετρά την ατμόσφαιρα πίεση. Η λέξη "βαρόμετρο" προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις για "βάρος" και "μέτρο". Οι μεταβολές στην ατμοσφαιρική πίεση που καταγράφονται από τα βαρόμετρα χρησιμοποιούνται συχνότερα στη μετεωρολογία για την πρόβλεψη καιρού.

Συνήθως θα δείτε ότι η Evangelista Torricelli πιστώνεται με την επινόηση του βαρομέτρου το 1643, ο Γάλλος επιστήμονας René Descartes περιέγραψε ένα πείραμα για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης το 1631 και ο Ιταλός επιστήμονας Gasparo Berti δημιούργησε ένα βαρόμετρο νερού μεταξύ του 1640 και του 1940 1643. Το βαρόμετρο του Berti συνίστατο σε ένα μακρύ σωλήνα γεμάτο με νερό και βύθισε και στα δύο άκρα. Τοποθετούσε τον σωλήνα σε όρθια θέση σε δοχείο νερού και αφαιρέθηκε το βύσμα του πάτου. Το νερό ρέει από το σωλήνα στη λεκάνη, αλλά ο σωλήνας δεν αδειάζει τελείως. Ενώ μπορεί να υπάρχει διαφωνία σχετικά με το ποιος εφευρέθηκε το πρώτο βαρόμετρο νερού, το Torricelli είναι σίγουρα ο εφευρέτης του πρώτου βαρομετρητού υδραργύρου.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι μηχανικού βαρόμετρου, πλέον υπάρχουν πολλά ψηφιακά βαρόμετρα. Βαρόμετρα περιλαμβάνω:

• βαρόμετρα με βάση το νερό - συνήθως αποτελείται από μια σφραγισμένη γυάλινη σφαίρα που είναι μισά γεμάτη με νερό. Το σώμα της σφαίρας συνδέεται κάτω από την στάθμη του νερού σε ένα στενό στόμιο, το οποίο ανεβαίνει πάνω από την στάθμη του νερού και είναι ανοικτό στον αέρα. Η στάθμη του νερού του στομίου αυξάνεται όταν η ατμοσφαιρική πίεση είναι χαμηλότερη από ότι ήταν όταν η γυάλινη σφαίρα σφραγίστηκε και πέσει όταν η πίεση του αέρα υπερβαίνει την πίεση όταν η σφαίρα σφραγίστηκε. Αν και δεν είναι ιδιαίτερα ακριβή, πρόκειται για ένα απλό τύπο βαρόμετρου εύκολα κατασκευάζονται στο σπίτι ή σε εργαστήριο.
• βαρόμετρα υδραργύρου - χρησιμοποιεί ένα γυάλινο σωλήνα που είναι κλειστός στο ένα άκρο, που στέκεται σε μια γεμάτη με υδράργυρο δεξαμενή που είναι ανοικτή στον αέρα. Ένα βαρόμετρο υδραργύρου λειτουργεί στην ίδια αρχή με το βαρόμετρο νερού, αλλά είναι πολύ πιο εύκολο να διαβαστεί και πιο ευαίσθητο από ένα βαρόμετρο νερού.
• βαρομετρίας λαδιού αντλίας κενού - υγρό βαρόμετρο που χρησιμοποιεί λάδι αντλίας κενού, το οποίο έχει εξαιρετικά χαμηλή πίεση ατμών
• ανιροειδή βαρόμετρα - τύπος βαρομέτρου που δεν χρησιμοποιεί υγρό για τη μέτρηση της πίεσης, αντί να στηρίζεται στη διαστολή ή τη συστολή μιας εύκαμπτης μεταλλικής κάψουλας
• βαρογραφίες - χρησιμοποιεί ένα βαρομετρικό ανιχνευτή για να μετακινήσει ένα στυλό ή βελόνα για να κάνει ένα γράφημα των αλλαγών πίεσης
• (ΜΜΕ) βαρόμετρα
• θύελλα καταιγίδας ή το βαρόμετρο Goethe
• μπαρόμετρα smartphone

Η βαρομετρική πίεση είναι ένα μέτρο του βάρους του η ατμόσφαιρα πιέζοντας προς τα κάτω την επιφάνεια της Γης. Υψηλός ατμοσφαιρική πίεση σημαίνει ότι υπάρχει μια προς τα κάτω δύναμη, ο αέρας πίεσης προς τα κάτω. Καθώς ο αέρας κινείται προς τα κάτω, θερμαίνεται, αναστέλλοντας το σχηματισμό σύννεφων και καταιγίδων. Η υψηλή πίεση συνήθως σημαίνει θεμιτό καιρό, ιδιαίτερα εάν το βαρόμετρο καταγράψει μια διαρκή ανάγνωση υψηλής πίεσης.

Όταν πέσει βαρομετρική πίεση, αυτό σημαίνει ότι ο αέρας μπορεί να αυξηθεί. Καθώς αυξάνεται, κρυώνει και είναι λιγότερο ικανός να συγκρατεί την υγρασία. Ο σχηματισμός νεφών και οι καθιζήσεις γίνονται ευνοϊκοί. Έτσι, όταν ένα βαρόμετρο καταγράφει μια πτώση της πίεσης, ο καθαρός καιρός μπορεί να απομακρύνεται από τα σύννεφα.

Ενώ μια μοναδική μέτρηση της βαρομετρικής πίεσης δεν σας λέει πάρα πολλά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα βαρόμετρο πρόβλεψη αλλαγών στον καιρό με την παρακολούθηση των αναγνώσεων καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας και κατά τη διάρκεια της μερικές μέρες. Εάν η πίεση παραμείνει σταθερή, οι καιρικές αλλαγές είναι απίθανο. Οι δραματικές αλλαγές στην πίεση σχετίζονται με αλλαγές στην ατμόσφαιρα. Εάν πέσει ξαφνικά η πίεση, αναμένετε καταιγίδες ή βροχοπτώσεις. Εάν η πίεση αυξάνεται και σταθεροποιείται, είναι πιο πιθανό να δείτε τον καιρό. Διατηρήστε μια εγγραφή της βαρομετρικής πίεσης και επίσης την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ανέμου για να κάνετε τις πιο ακριβείς προβλέψεις.

Στη σύγχρονη εποχή, λίγοι άνθρωποι διαθέτουν γυαλιά ή μεγάλα βαρόμετρα. Ωστόσο, τα περισσότερα έξυπνα τηλέφωνα είναι σε θέση να καταγράφουν τη βαρομετρική πίεση. Μια ποικιλία δωρεάν εφαρμογών είναι διαθέσιμες, αν δεν έρχεται με τη συσκευή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την εφαρμογή για να συσχετίσετε την ατμοσφαιρική πίεση με τις καιρικές συνθήκες ή για να παρακολουθήσετε οι ίδιοι τις αλλαγές στην πίεση για να ασκήσετε πρακτικές πρόβλεψης στο σπίτι.

βιβλιογραφικές αναφορές

• Παράξενα, Ιάν. Μέτρηση του φυσικού περιβάλλοντος. Cambridge University Press, 2000, σελ. 92.
• Η εφεύρεση του βαρόμετρου, Καιρός και ιστορία για τον καιρό του γιατρού, που ανακτήθηκε στις 6 Οκτωβρίου 2015.