Objašnjavamo što je barometar, njegov izum, funkciju i u kojim jedinicama mjeri. Osim toga, karakteristike svake vrste barometra.
Što je barometar?
Barometar je instrument za koji se koristi na veličinu atmosferski tlak, odnosno težina koju je atmosfera djeluje na određenom mjestu na površini zemlje. Podsjetimo da je atmosfera heterogena masa plinova koja prekriva planeta, te stoga posjeduje uočljiva fizička svojstva, kao npr težina, a koji imaju odlučujući utjecaj na vrijeme.
To je vrlo čest artefakt u meteorologija, čije prve verzije potječu iz 17. stoljeća, a sagradio ga je talijanski fizičar i matematičar Evangelista Torricelli (1608.-1647.), učenik Galilea Galileija. Izum barometra nastao je kao sredstvo za pokazivanje težine zrak, u vrijeme kada se smatralo da ne vrši nikakav pritisak na zemljinu površinu.
Prvi barometar sastojao se od staklene cijevi zatvorene na gornjem kraju i otvorene na dnu, koja je napunjena živom i preokrenuta iznad posude napunjene istom tekućinom, dopuštajući da se živa spoji s onom koja je već u posudi. To se dogodilo na početku, povećavajući razinu žive u posudi, ali do određene točke.
Stoga se postavilo pitanje koja je sila sprječavala svu živu da izađe iz cijevi i izlije iz spremnika. Točnije, pritisak koji zrak vrši u suprotnom smjeru. To je ono što znamo kao atmosferski tlak.
Ovu interpretaciju barometra potvrdio je i sam Blaise Pascal (1623.-1662.), koji je jedan od ovih uređaja nosio na vrh Planina i ustanovio da, kako je iznad njega bilo manje zraka, očitanja instrumenta variraju, a živa pada mnogo više u cijevi nego u manjim. nadmorske visine.
Od tada se živin barometar koristio u cijelom svijetu i omogućio je bolje razumijevanje ponašanja atmosfere i njezine povezanosti s klimom i meteorološkim stanjem. Međutim, od 2007. ovi instrumenti su zamijenjeni modernijim verzijama, s obzirom na dokazanu toksičnost žive za živa bića općenito.
Čemu služi barometar?
Kao što smo već rekli, barometar se točno koristi za mjerenje atmosferskog tlaka, odnosno za mjerenje težine zračne mase iznad naših glava, koja može varirati ovisno o nadmorskoj visini i prema razinama Energija u atmosferi.
To je zauzvrat omogućilo bolje razumijevanje atmosferske klime, provjeravajući vezu između varijacije atmosferskog tlaka (osobito njegovog pada) i nestabilnog vremena. Dakle, zahvaljujući barometru možemo imati kratkoročna predviđanja atmosferske klime, i znati da će s porastom tlaka biti stabilni uvjeti, dok će kada se on smanji biti loše vrijeme.
Naravno, i drugi čimbenici i elementi također igraju ulogu u ovoj vrsti predviđanja, zbog čega se očitanja barometra često kombiniraju s anemometrom, higrometrom i drugim sličnim instrumentima.
Barometri se koriste i za mjerenje tlaka svih vrsta plinova, pa se mogu naći i u pakiranim plinovima, poput cijevi za kisik.
Barometarske jedinice
Trenutne jedinice koje barometri koriste za mjerenje atmosferskog tlaka su hektopaskali (hPa), koji su višestruki (x100) Paskala, minimalne jedinice tlaka prihvaćene u Međunarodni sustav utega i mjera. Jedan Pascal je ekvivalentan sili od 1 Newtona na površini od 1 kvadratnog metra, normalno na nju.
No, tradicionalno su se koristili živini barometri, čiji mjerenje dogodilo se u torr, jedinica koja odaje počast Evangelisti Torricelliju, a koja je ekvivalentna 1 milimetru žive (mmHg).
Vrste barometara
Postoji nekoliko vrsta barometara, svaki sa svojim posebnostima, kao što ćemo vidjeti u nastavku:
- Živin barometar. Ovo je tradicionalni model koji je stvorio Torricelli, a sastoji se od staklene cijevi visoke 850 mm, napunjene živom i postavljene na posudu napunjenu istom tvari. Njegova uporaba se ne preporučuje zbog mogućnosti trovanja živom.
- Aneroidni barometar. Lišen žive, aneroid je barometar koji je 1843. izumio francuski fizičar Lucien Vidie (1805-1866), a koji mjeri atmosferski tlak kroz deformacije koje vrši na metalnoj kutiji s visokoelastičnim stijenkama, unutar koje je apsolutni vakuum. Veći od živinog barometra, bio je prilično netočan, zbog odstupanja u elastičnost materijala.
- Barometar Fortina. Varijacija živinog barometra, koja uključuje elemente za fiksnu razinu (vijak koji se oslanja na vrh malog stošca od slonovače), držeći torricelijansku cijev obješenu, a zatim sve to prekriva u mjedenoj kutiji, s utorom koji treba sposoban promatrati mjerenja.
- Digitalni barometar. Moderna varijanta koja koristi prednosti novog tehnologije kompjuterizacija, a koja koristi posebne senzore za precizno bilježenje tlaka u atmosferi.