Selitämme, mitä barometri on, sen keksintöä, toimintaa ja missä yksiköissä se mittaa. Lisäksi kunkin barometrityypin ominaisuudet.
Mikä on barometri?
Barometri on väline, jota käytetään kokoon ilmanpaine, eli paino, jonka tunnelmaa vaikuttaa tietyssä paikassa maan pinnalla. Muista, että ilmakehä on heterogeeninen kaasumassa, joka peittää planeetta, ja siksi sillä on havaittavia fysikaalisia ominaisuuksia, kuten paino, ja joilla on ratkaiseva vaikutus sää.
Se on hyvin yleinen esine meteorologia, jonka ensimmäiset versiot ovat peräisin 1600-luvulta ja jonka rakensi italialainen fyysikko ja matemaatikko Evangelista Torricelli (1608-1647), Galileo Galilein opiskelija. Barometrin keksintö syntyi keinona osoittaa painon ilmaa, aikana, jolloin uskottiin, ettei se kohdistanut mitään painetta maan pintaan.
Ensimmäinen barometri koostui yläpäästään suljetusta ja pohjasta avoimesta lasiputkesta, joka on täytetty elohopealla ja käännetty samalla nesteellä täytetyn astian päälle, jolloin elohopea yhtyi säiliössä jo olevaan. Tämä tapahtui alussa, nostaen elohopean tasoa säiliössä, mutta tiettyyn pisteeseen asti.
Siten heräsi kysymys, mikä voima esti kaikkea elohopean ulostuloa putkesta ja valumasta ulos säiliöstä. Nimenomaan paine, jonka ilma kohdistaa vastakkaiseen suuntaan. Tämä on se, mitä tunnemme ilmanpaineena.
Tämän barometrin tulkinnan vahvisti itse Blaise Pascal (1623-1662), joka kantoi yhden näistä laitteista vuori ja havaitsi, että koska sen yläpuolella oli vähemmän ilmaa, instrumentin lukemat vaihtelivat ja elohopeaa putosi putkeen paljon enemmän kuin pienemmissä. korkeudet.
Siitä lähtien elohopeabarometriä käytettiin kaikkialla maailmassa, ja se mahdollisti ilmakehän käyttäytymisen ja sen yhteyden ilmastoon ja meteorologiseen tilaan ymmärtämisen paremmin. Vuodesta 2007 lähtien nämä instrumentit on kuitenkin korvattu nykyaikaisemmilla versioilla, koska elohopean myrkyllisyys on todistettu eläville olennoille yleensä.
Mihin barometri on tarkoitettu?
Kuten aiemmin totesimme, barometria käytetään täsmällisesti mittaamaan ilmanpainetta, eli mittaamaan päämme yläpuolella olevan ilmamassan painoa, joka voi vaihdella korkeuden ja tasojen mukaan. Energiaa ilmakehässä.
Tämä puolestaan mahdollisti ilmakehän ilmaston paremman ymmärtämisen tarkistamalla ilmanpaineen vaihtelun (etenkin sen laskun) ja epävakaan sään välisen yhteyden. Barometrin ansiosta voimme siis tehdä lyhyen aikavälin ennusteita ilmakehän ilmastosta ja tietää, että paineen noustessa on vakaat olosuhteet, kun taas sen laskeessa on huono sää.
Tietysti myös muut tekijät ja elementit vaikuttavat tämäntyyppiseen ennustukseen, minkä vuoksi barometrilukemat yhdistetään usein tuulimittariin, kosteusmittariin ja muihin vastaaviin laitteisiin.
Barometreillä mitataan myös kaikentyyppisten kaasujen painetta, joten niitä löytyy myös pakatuista kaasuista, kuten happiputkista.
Barometrin yksiköt
Barometrien ilmanpaineen mittaamiseen käyttämät nykyiset yksiköt ovat hektopascaleja (hPa), jotka ovat Pascalien kerrannainen (x100), joka on paineen vähimmäisyksikkö Kansainvälinen paino- ja mittajärjestelmä. Yksi Pascal vastaa 1 Newtonin voimaa 1 neliömetrin pinnalla, joka on sille normaali.
Perinteisesti käytettiin kuitenkin elohopeabarometrejä, joiden mittaus se tapahtui vuonna torryksikkö, joka osoittaa kunnioitusta Evangelista Torricellille ja joka vastaa 1 millimetriä elohopeaa (mmHg).
Barometrien tyypit
Barometrejä on useita tyyppejä, joista jokaisella on omat erityispiirteensä, kuten alla nähdään:
- Elohopeabarometri. Tämä on Torricellin luoma perinteinen malli, joka koostuu 850 mm korkeasta lasiputkesta, joka on täytetty elohopealla ja sijoitettu samalla aineella täytettyyn astiaan. Sen käyttöä ei suositella elohopeamyrkytyksen mahdollisuuden vuoksi.
- Aneroid barometri. Elohopeaa vailla oleva aneroidi on ranskalaisen fyysikon Lucien Vidien (1805-1866) vuonna 1843 keksimä barometri, joka mittaa ilmanpainetta sen aiheuttamien muodonmuutosten kautta metallikoteloon, jossa on erittäin elastiset seinämät ja jonka sisällä on absoluuttinen tyhjiö. Elohopeabarometriä suurempi se oli melko epätarkka johtuen eroista joustavuus materiaaleista.
- Fortinin barometri. Elohopeabarometrin muunnelma, joka sisältää elementit kiinteää tasoa varten (ruuvi, joka lepää pienen norsunluukartion kärjessä), pitää Torricellian-putken ripustettuna ja peittää sen sitten messinkilaatikossa, jossa on aukko. pystyy tarkkailemaan mittoja.
- Digitaalinen barometri. Moderni versio, joka hyödyntää uutta teknologioita tietokoneistaminen, ja se käyttää erityisiä antureita mittaamaan tarkasti ilmakehän paineen.