Как барометрите измерват налягането на въздуха

А барометър е широко използван метеорологичен инструмент, който измерва атмосферното налягане (известно още като въздушно налягане или барометрично налягане) - теглото на въздуха в атмосферата. Той е един от основните сензори, включени в метеорологичните станции.

Докато съществуват масиви от типове барометри, в метеорологията се използват два основни типа: живачен барометър и анероиден барометър.

Класическият живачен барометър е проектиран като стъклена тръба с височина около 3 фута с отворен край, а другият край запечатан. Тръбата е напълнена с живак. Тази стъклена тръба седи с главата надолу в контейнер, наречен резервоар, който също съдържа живак. Нивото на живак в стъклената тръба пада, създавайки вакуум в горната част. (Първият барометър от този тип е създаден от италианския физик и математик Евангелиста Торичели през 1643 г.)

Най- барометър работи от балансиране на теглото на живак в стъклената тръба спрямо атмосферното налягане, подобно на набор от везни. Атмосферното налягане е основно теглото на въздуха в атмосферата над резервоара, така че нивото на живак продължава да се променя, докато теглото на живак в стъклената тръба е точно равно на теглото на въздуха над резервоар. След като двете са спрели да се движат и са балансирани, налягането се записва чрез „отчитане“ на височината на живак във вертикалната колона.

Ако теглото на живак е по-малко от атмосферното налягане, нивото на живак в стъклената тръба се повишава (високо налягане). В райони с високо налягане въздухът потъва към повърхността на земята по-бързо, отколкото може да изтича в околните райони. Тъй като броят на въздушните молекули над повърхността се увеличава, има повече молекули, които да упражняват сила върху тази повърхност. С повишено тегло на въздуха над резервоара нивото на живак се повишава на по-високо ниво.

Ако теглото на живак е повече от атмосферното налягане, нивото на живак пада (ниско налягане) .В области с ниско налягане, въздухът се издига далеч от повърхността на земята по-бързо, отколкото може да бъде заменен от въздух, който постъпва от околните райони. Тъй като броят на въздушните молекули над областта намалява, има по-малко молекули, които да упражняват сила върху тази повърхност. С намалено тегло на въздуха над резервоара нивото на живак пада на по-ниско ниво.

Вече проучихме как работят живачните барометри. Едно от предимствата на използването им обаче е, че те не са най-безопасните неща (в края на краищата живакът е силно отровен течен метал).

Анероидните барометри се използват по-широко като алтернатива на "течните" барометри. Изобретен през 1884 г. от френския учен Люсиен Види, анероидният барометър наподобява компас или часовник. Ето как работи: Вътре в анероидния барометър е малка гъвкава метална кутия. Тъй като в тази кутия въздухът се изпомпва от нея, малки промени във външното налягане на въздуха предизвикват разширяването и свиването на метала му. Движенията за разширяване и свиване задвижват механични лостове, вътре в които се движат игла. Докато тези движения задвижват иглата нагоре или надолу около лицевия циферблат на барометъра, промяната в налягането се показва лесно.

Анероидните барометри са видовете, които най-често се използват в домове и малки самолети.

Независимо дали имате барометър в дома, офиса, лодката или самолета, вероятно вашите iPhone, Android или друг смартфон имат вграден цифров барометър! Цифровите барометри работят като анероид, с изключение на това, че механичните части са заменени с обикновен преобразувател за налягане. И така, защо този сензор, свързан с времето, е в телефона ви? Много производители го включват, за да подобрят измерванията на котата, предоставени от GPS услугите на вашия телефон (тъй като атмосферното налягане е пряко свързано с кота).

Ако случайно сте маниер на времето, получавате допълнително предимство да можете да споделяте и да пренасочвате въздух данни за налягането с куп други потребители на смартфони чрез непрекъснатата интернет връзка и времето приложения.

Барометричното налягане може да бъде отчетено във всяка една от мерните единици по-долу:

• Инчове живак (inHg) - Използва се главно в САЩ.
• Милибари (mb) - Използва се от метеоролозите.
• Паскали (Па) - единицата за налягане на SI, използвана в световен мащаб.
• Атмосфери (Atm) - налягането на въздуха на морско ниво при температура 15 ° C (59 ° F)

Когато конвертирате между тях, използвайте тази формула: 29.92 inHg = 1.0 Atm = 101325 Pa = 1013.25 mb

Редактиран от Тифани означава