barometer je široko používaný meteorologický prístroj, ktorý meria atmosférický tlak (známy tiež ako tlak vzduchu alebo barometrický tlak) - hmotnosť vzduchu v atmosféra. Je to jeden zo základných senzorov zahrnutých v meteorologických staniciach.
Zatiaľ čo existuje rad typov barometrov, v meteorológii sa používajú dva hlavné typy: ortuťový barometer a aneroidný barometer.
Ako funguje klasický ortuťový barometer
Klasický ortuťový barometer je navrhnutý ako sklenená trubica vysoká asi 3 metre, pričom jeden koniec je otvorený a druhý koniec je utesnený. Trubica je naplnená ortuťou. Táto sklenená trubica sedí hore nohami v nádobe nazývanej nádrž, ktorá obsahuje aj ortuť. Hladina ortuti v sklenenej trubici klesá a vytvára vákuum na vrchu. (Prvý barometer tohto typu navrhol taliansky fyzik a matematik Evangelista Torricelli v roku 1643.)
pracuje barometer vyváženie hmotnosti ortuti v sklenenej skúmavke s atmosférickým tlakom, podobne ako v prípade sady váh. Atmosférický tlak je v podstate hmotnosť vzduchu v atmosfére nad nádržou, teda hladina ortuti sa naďalej mení, až kým sa hmotnosť ortuti v sklenenej trubici nebude presne rovnať hmotnosti vzduchu nad nádrž. Akonáhle sa obidve zastavia a sú vyvážené, tlak sa zaznamená „odčítaním“ hodnoty vo výške ortuti vo vertikálnom stĺpci.
Ak je hmotnosť ortuti nižšia ako atmosférický tlak, hladina ortuti v sklenenej trubici stúpa (vysoký tlak). V oblastiach s vysokým tlakom sa vzduch potápa smerom k povrchu Zeme rýchlejšie ako môže prúdiť do okolitých oblastí. Pretože sa počet molekúl vzduchu nad povrchom zvyšuje, existuje viac molekúl, ktoré na tento povrch vyvíjajú silu. So zvýšenou hmotnosťou vzduchu nad nádržou sa hladina ortuti zvyšuje na vyššiu úroveň.
Ak je hmotnosť ortuti vyššia ako atmosférický tlak, hladina ortuti klesne (nízky tlak) .In oblasti s nízkym tlakom, vzduch stúpa z povrchu Zeme rýchlejšie, ako ho môže nahradiť vzduch prúdiaci z okolitých oblastí. Pretože sa počet molekúl vzduchu nad oblasťou znižuje, existuje menej molekúl, ktoré na tento povrch vyvíjajú silu. Pri zníženej hmotnosti vzduchu nad nádržou klesne hladina ortuti na nižšiu úroveň.
Ortuť vs. aneroid
Už sme skúmali, ako fungujú barometre ortuti. Jedným z "kon" ich použitia je však to, že nie sú najbezpečnejšie veci (koniec koncov, ortuť je vysoko jedovatý tekutý kov).
Aneroidné barometre sa častejšie používajú ako alternatíva k „kvapalným“ barometrom. Aneroidný barometer, ktorý vymyslel francúzsky vedec Lucien Vidi v roku 1884, pripomína kompas alebo hodiny. Takto to funguje: Vo vnútri aneroidného barometra je malá flexibilná kovová krabica. Pretože z tejto skrinky bol vzduch odčerpaný, malé zmeny vonkajšieho tlaku vzduchu spôsobujú, že sa jeho kov rozširuje a sťahuje. Rozpínacie a kontrakčné pohyby poháňajú mechanické páčky, ktoré posúvajú ihlu. Keď tieto pohyby poháňajú ihlu nahor alebo nadol okolo číselníka barometra, je možné ľahko zobraziť zmenu tlaku.
Aneroidné barometre sú druhy, ktoré sa najčastejšie používajú v domácnostiach a malých lietadlách.
Tlakomery na mobilné telefóny
Či už máte doma alebo v kancelárii, na lodi alebo v lietadle barometer, je pravdepodobné, že váš iPhone, Android alebo iný smartfón má zabudovaný digitálny barometer! Digitálne barometre fungujú ako aneroidy, s výnimkou toho, že mechanické časti sú nahradené jednoduchým snímačom tlaku. Prečo je teda tento senzor vo vašom telefóne súvisiaci s počasím? Mnohí výrobcovia ho zahŕňajú na zlepšenie merania nadmorskej výšky, ktoré poskytujú služby GPS vášho telefónu (pretože atmosférický tlak priamo súvisí s nadmorskou výškou).
Ak ste náhodou geek s počasím, získate ďalšiu výhodu v tom, že môžete zdieľať a dávať zdroje vzduchu údaje o tlaku s partiou ďalších používateľov smartfónov prostredníctvom neustáleho internetového pripojenia a počasia v telefóne apps.
Millibars, Palce ortuti a Pascals
Barometrický tlak možno uviesť v ktorejkoľvek z nižšie uvedených mierkových jednotiek:
- Palce ortuti (inHg) - používajú sa hlavne v USA.
- Millibars (mb) - používajú meteorológovia.
- Pascals (Pa) - jednotka tlaku SI, ktorá sa používa na celom svete.
- Atmosféry (Atm) - Tlak vzduchu na hladine mora pri teplote 15 ° C
Pri konverzii medzi nimi použite tento vzorec: 29,92 inHg = 1,0 Atm = 101325 Pa = 1013,25 mb
Upravil Prostriedky Tiffany