Мы объясняем, что такое барометр, его изобретение, функции и в каких единицах он измеряет. Кроме того, характеристики каждого типа барометра.
Что такое барометр?
Барометр - это инструмент, используемый для по размеру атмосферное давление, то есть вес, который атмосфера проявляет себя в определенном месте на земной поверхности. Напомним, что атмосфера представляет собой неоднородную массу газов, покрывающую планета, и поэтому обладает ощутимыми физическими свойствами, такими как масса, и которые имеют решающее влияние на Погода.
Это очень распространенный артефакт в метеорология, первые версии которого датируются 17 веком, построены итальянским физиком и математиком Евангелистой Торричелли (1608–1647), учеником Галилео Галилея. Изобретение барометра явилось средством демонстрации веса воздухав то время, когда считалось, что он не оказывает никакого давления на земную поверхность.
Первый барометр состоял из стеклянной трубки, закрытой на верхнем конце и открытой снизу, которая заполнена ртутью и перевернута над контейнером, наполненным той же жидкостью, позволяя ртути соединяться с той, которая уже находится в контейнере. Это происходило вначале, повышая уровень ртути в емкости, но до определенного момента.
Таким образом, возник вопрос, какая сила мешает всей ртути выйти из трубки и вытечь из контейнера. Точнее, давление воздуха в противоположном направлении. Это то, что мы называем атмосферным давлением.
Эту интерпретацию барометра подтвердил сам Блез Паскаль (1623–1662), который поднял одно из этих устройств на вершину холма. гора и обнаружил, что, поскольку над ней было меньше воздуха, показания прибора менялись, и ртуть попадала в трубку гораздо больше, чем в трубки меньшего размера. высоты.
С тех пор ртутный барометр использовался во всем мире и позволил лучше понять поведение атмосферы и ее связь с климатом и метеорологическим состоянием. Однако с 2007 года эти инструменты были заменены более современными версиями, учитывая доказанную токсичность ртути для живых существ в целом.
Для чего нужен барометр?
Как мы уже говорили ранее, барометр используется для точного измерения атмосферного давления, то есть для измерения веса воздушной массы над нашими головами, которая может варьироваться в зависимости от высоты и уровня Энергия в атмосфере.
Это, в свою очередь, позволило лучше понять атмосферный климат, проверив связь между изменением атмосферного давления (особенно его понижением) и нестабильной погодой. Таким образом, благодаря барометру мы можем иметь краткосрочные прогнозы атмосферного климата и знать, что при повышении давления будут стабильные условия, а при его понижении - плохая погода.
Конечно, другие факторы и элементы также играют роль в этом типе прогноза, поэтому показания барометра часто объединяют с анемометром, гигрометром и другими подобными приборами.
Барометры также используются для измерения давления всех типов газов, поэтому их также можно найти в упакованных газах, таких как кислородные трубки.
Единицы барометра
Текущие единицы измерения атмосферного давления, используемые барометрами, - это гектопаскалях (гПа), которые кратны (x100) паскалям, минимальной единице давления, принятой в Международная система мер и весов. Один Паскаль эквивалентен силе в 1 Ньютон на поверхности 1 квадратного метра, перпендикулярной ей.
Однако традиционно использовались ртутные барометры, чьи измерение это произошло в торр, единица, которая отдает дань уважения Евангелисте Торричелли и эквивалентна 1 миллиметру ртутного столба (мм рт. ст.).
Типы барометров
Как мы увидим ниже, существует несколько типов барометров, каждый со своими особенностями:
- Барометр ртутный. Это традиционная модель, созданная Торричелли, которая состоит из стеклянной трубки высотой 850 мм, наполненной ртутью и помещенной на контейнер с тем же веществом. Его использование не рекомендуется из-за возможности отравления ртутью.
- Барометр-анероид. Анероид, лишенный ртути, представляет собой барометр, изобретенный в 1843 году французским физиком Люсьеном Види (1805-1866), который измеряет атмосферное давление посредством деформаций, которые он оказывает на металлический ящик с высокоэластичными стенками, внутри которого находится абсолютный вакуум. Больше, чем ртутный барометр, он был неточным из-за расхождений в эластичность материалов.
- Барометр Фортина. Вариант ртутного барометра, который включает в себя элементы для фиксированного уровня (винт, который опирается на кончик небольшого конуса из слоновой кости), удерживает торричеллиевую трубку в подвешенном состоянии, а затем закрывает все это в латунном ящике с прорезью, которая должна быть возможность наблюдать за измерениями.
- Цифровой барометр. Современный вариант, использующий преимущества нового технологии компьютеризация, в которой используются специальные датчики для точного определения атмосферного давления.