Барометр

Мы объясним, что такое барометр, его изобретение, назначение и в каких единицах он измеряет. Кроме того, описаны характеристики каждого типа барометра
Барометры позволили продемонстрировать, что атмосферное давление уменьшается с высотой

Что такое барометр?

Барометр – это прибор, используемый для измерения атмосферного давления, то есть веса, который атмосфера оказывает на данное место на поверхности Земли. Напомним, что атмосфера – это неоднородная масса газов, которая находится над планетой , и поэтому обладает ощутимыми физическими свойствами, такими как вес , которые оказывают решающее влияние на климат

Это очень распространенный прибор в метеорологии , чьи первые версии датируются 17 веком , построенный итальянским физиком и математиком Эванджелистой Торричелли (1608-1647), учеником Галилео Галилея. Барометр был изобретен как средство демонстрации веса воздуха в то время, когда считалось, что воздух не оказывает давления на земную поверхность

Первый барометр состоял из стеклянной трубки, закрытой сверху и открытой снизу, которая была наполнена ртутью и перевернута над емкостью, наполненной той же жидкостью, что позволило ртути соединиться с ртутью, уже находящейся в емкости. Сначала это происходило, повышая уровень ртути в контейнере, но только до определенного момента

Возникает вопрос, какая сила не позволяет ртути вытекать из трубки и выливаться из емкости. Точнее, давление, которое оказывает воздух в противоположном направлении. Это то, что мы знаем как атмосферное давление

Эта интерпретация барометра была подтверждена самим Блезом Паскалем (1623-1662), который поднял один из этих приборов на вершину горы и обнаружил, что, поскольку над ним было меньше воздуха, показания прибора менялись, и ртуть в трубке опускалась гораздо сильнее, чем на более низкой высоте

С тех пор ртутный барометр использовался во всем мире и позволил лучше понять поведение атмосферы и ее связь с климатом и погодой. Однако с 2007 года эти приборы были заменены на более современные версии, учитывая доказанную токсичность ртути для живых существ в целом

Для чего нужен барометр?

Барометр используется для измерения давления воздуха или любого другого газа.

Как мы уже говорили, барометр используется для измерения атмосферного давления, то есть для измерения веса массы воздуха над нашей головой , которое может меняться в зависимости от высоты над уровнем моря и в зависимости от уровня энергии в атмосфере

Это, в свою очередь, позволило лучше понять атмосферную погоду, как связь между изменением атмосферного давления (особенно его понижением) и неустойчивой погодой. Поэтому благодаря барометру мы можем иметь краткосрочные прогнозы атмосферной погоды и знать, что при повышении давления будут стабильные условия, а при понижении – плохая погода

Конечно, другие факторы и элементы также играют роль в этом типе прогнозирования, поэтому показания барометра часто сочетаются с показаниями анемометра, гигрометра и других подобных приборов

Барометры также используются для измерения давления всех видов газов , поэтому их можно встретить и в баллонных газах, например, в кислородных трубках

Единицы измерения барометра

В настоящее время единицами измерения атмосферного давления в барометрах являются гектопаскали (гПа), которые кратны (x100) паскалям , минимальная единица давления, принятая в Международной системе мер и весов. Один паскаль эквивалентен силе в 1 ньютон на поверхности площадью 1 квадратный метр, нормальной к ней

Традиционно, однако, использовались ртутные барометры, измерение которых давалось в торрах – единице, которая является данью уважения Эванджелисте Торричелли и эквивалентна 1 миллиметру ртутного столба (мм рт. ст.)

Типы барометров

Анероидный барометр был изобретен в 1843 году.

Существует несколько типов барометров, каждый из которых имеет свои особенности, как мы увидим ниже:

• Ртутный барометр. Это традиционная модель, созданная Торричелли, которая состоит из стеклянной трубки высотой 850 мм, заполненной ртутью и помещенной над емкостью, заполненной тем же веществом. Его использование не рекомендуется из-за возможности отравления ртутью.
• Анероидный барометр. Анероид без ртути – это барометр, изобретенный в 1843 году французским физиком Люсьеном Види (1805-1866), который измеряет атмосферное давление с помощью деформаций, которые оно оказывает на металлический ящик с высокоэластичными стенками, внутри которого находится абсолютный вакуум. Больший, чем ртутный барометр, он был довольно неточным из-за расхождений в упругости материалов.
• Барометр Фортина. Разновидность ртутного барометра, включающая элементы для фиксированного уровня (винт, опирающийся на кончик маленького конуса из слоновой кости), удерживающий торричеллиеву трубку в подвешенном состоянии и затем закрывающий все это в латунной коробке с прорезью для наблюдения за измерениями.
• Цифровой барометр Современный вариант, использующий преимущества новых технологий компьютеризации и специальные датчики для точного определения давления атмосферы.