ZA barometr jest szeroko stosowanym przyrządem pogodowym, który mierzy ciśnienie atmosferyczne (znane również jako ciśnienie powietrza lub ciśnienie barometryczne) - ciężar powietrza w atmosfera. Jest to jeden z podstawowych czujników zawartych w stacjach pogodowych.
Chociaż istnieje szereg rodzajów barometrów, w meteorologii stosuje się dwa główne typy: barometr rtęciowy i barometr aneroidowy.
Jak działa klasyczny barometr rtęciowy
Klasyczny barometr rtęciowy jest zaprojektowany jako szklana rura o wysokości około 3 stóp z jednym końcem otwartym, a drugi zamkniętym. Rurka jest wypełniona rtęcią. Ta szklana rurka znajduje się do góry nogami w pojemniku zwanym zbiornikiem, który zawiera również rtęć. Poziom rtęci w szklanej rurce spada, tworząc u góry próżnię. (Pierwszy tego typu barometr został opracowany przez włoskiego fizyka i matematyka Evangelistę Torricellego w 1643 r.)
The barometr działa przez równoważenie ciężaru rtęci w szklanej rurce w stosunku do ciśnienia atmosferycznego, podobnie jak zestaw łusek. Ciśnienie atmosferyczne to w zasadzie ciężar powietrza w atmosferze powyżej zbiornika, a więc poziom rtęci ciągle się zmienia, aż masa rtęci w szklanej rurce będzie dokładnie równa ciężarowi powietrza nad zbiornik. Gdy dwa przestaną się poruszać i zostaną zrównoważone, ciśnienie jest rejestrowane poprzez „odczyt” wartości na wysokości rtęci w kolumnie pionowej.
Jeśli masa rtęci jest mniejsza niż ciśnienie atmosferyczne, poziom rtęci w szklanej rurce wzrasta (wysokie ciśnienie). W obszarach o wysokim ciśnieniu powietrze opada w kierunku powierzchni ziemi szybciej niż może wypłynąć do otaczających obszarów. Ponieważ liczba cząsteczek powietrza nad powierzchnią rośnie, jest więcej cząsteczek do wywierania siły na tę powierzchnię. Przy zwiększonej masie powietrza nad zbiornikiem poziom rtęci wzrasta do wyższego poziomu.
Jeśli masa rtęci jest większa niż ciśnienie atmosferyczne, poziom rtęci spada (niskie ciśnienie) obszary niskiego ciśnienia, powietrze unosi się z powierzchni ziemi szybciej niż można je zastąpić powietrzem wpływającym z otaczających obszarów. Ponieważ liczba cząsteczek powietrza nad obszarem maleje, jest mniej cząsteczek, które mogłyby wywierać siłę na tę powierzchnię. Przy zmniejszonej masie powietrza nad zbiornikiem poziom rtęci spada do niższego poziomu.
Mercury vs. Aneroid
Zbadaliśmy już, jak działają barometry rtęciowe. Jedną z „wad” ich używania jest to, że nie są to najbezpieczniejsze rzeczy (w końcu rtęć jest bardzo trującym ciekłym metalem).
Barometry aneroidowe są szerzej stosowane jako alternatywa dla barometrów „płynnych”. Barometr aneroidowy, wynaleziony w 1884 r. Przez francuskiego naukowca Luciena Vidiego, przypomina kompas lub zegar. Oto jak to działa: Wewnątrz barometru aneroidowego znajduje się małe, elastyczne metalowe pudełko. Ponieważ w tym pudełku wypompowano powietrze, niewielkie zmiany zewnętrznego ciśnienia powietrza powodują rozszerzanie i kurczenie się metalu. Ruchy rozszerzania i kurczenia napędzają dźwignie mechaniczne, wewnątrz których porusza się igła. Gdy ruchy te przesuwają igłę w górę lub w dół wokół tarczy barometru, zmiana ciśnienia jest łatwo wyświetlana.
Barometry aneroidowe są najczęściej stosowane w domach i małych samolotach.
Barometry do telefonów komórkowych
Niezależnie od tego, czy masz barometr w domu, biurze, łodzi czy w samolocie, są szanse, że Twój iPhone, Android lub inny smartfon ma wbudowany cyfrowy barometr! Barometry cyfrowe działają jak aneroidy, z tym wyjątkiem, że części mechaniczne zostały zastąpione prostym przetwornikiem z czujnikiem ciśnienia. Dlaczego więc ten czujnik pogodowy jest w twoim telefonie? Wielu producentów zapewnia to w celu poprawy pomiarów wysokości zapewnianych przez usługi GPS telefonu (ponieważ ciśnienie atmosferyczne jest bezpośrednio związane z wysokością).
Jeśli zdarzy ci się być maniakiem pogody, zyskasz dodatkową korzyść z możliwości dzielenia się i gromadzenia powietrza wywieraj nacisk na dane z grupą innych użytkowników smartfonów za pośrednictwem zawsze dostępnego połączenia internetowego telefonu i pogody aplikacje.
Milibary, Cale Merkurego i Paskale
Ciśnienie barometryczne można zgłaszać w dowolnej z poniższych jednostek miary:
- Cale rtęci (inHg) - Używany głównie w Stanach Zjednoczonych.
- Millibars (mb) - Używany przez meteorologów.
- Paskale (Pa) - Jednostka ciśnienia SI stosowana na całym świecie.
- Atmosfery (Atm) - Ciśnienie powietrza na poziomie morza w temperaturze 59 ° F (15 ° C)
Podczas konwersji między nimi użyj tej formuły: 29,92 inHg = 1,0 Atm = 101325 Pa = 1013,25 mb
Edytowany przez Tiffany oznacza