Jak barometr funguje?

Barometr je meteorologický nástroj, který měří tlak vzduchu. Používá se především při předpovídání počasí, barometr používá různé metody k měření hmotnosti vzduchu nad přístrojem. Existují dva hlavní typy barometrů, které používají různé metody pro zjišťování měření tlaku vzduchu, známé jako rtuťové a aneroidní barometry.

Rtuťové barometry jsou starší formou přístroje a dnes se stále používají pro předpovědi počasí. Tyto nástroje, které vynalezl v 17. století italský fyzik, jsou velmi přesné, ale mohou být nebezpečné z důvodu vysoké úrovně rtuti potřebné k provozu barometru. Rtuťové barometry jsou také velmi choulostivé a poměrně velké a obecně musí zůstat trvale na jednom místě. Přístroj sestává z velké skleněné trubice s uzavřenou horní a otevřenou spodní částí, která sedí uvnitř větší nádoby. Nádoba i trubice jsou naplněny rtutí a trubice může mít měřicí značky na skle nebo podél stran.

Rtuťový barometr pracuje tak, že vyrovnává tlak mezi rtutí ve velké nádobě a tlakem uvnitř trubice. Jak atmosférický tlak stoupá, hmotnost vzduchu na rtuti v nádobě tlačí rtuť výš do trubice. Když tlak klesne, vzduch se stane lehčím a rtuť v nádobě vyvíjí menší sílu než ta v trubici, což umožňuje pokles hladiny.

Aneroidní barometr funguje úplně jinak než rtuťový nástroj a byl vynalezen téměř přesně o dvě století později. Francouzský vynálezce, Lucien Vidie, byl schopen vyvinout novou verzi v polovině 19. století, a to díky zdokonalení zpracování kovů a technologie. Aneroidní barometry se obvykle skládají z velmi malé, flexibilní kapsle, která je připojena k pákám, které mohou pohybovat jehlou na číselníku, což umožňuje odečet měření.

Kapsle v aneroidním barometru pracuje s použitím pružného kovu, který je svařený, aby vytvořil vnitřní vakuum. Když je tlak pod tlakem, stěny kapsle se stlačí a vyvíjejí tlak na připojenou páku, která pohybuje měřicím kolečkem. Čím vyšší je tlak, tím větší je stlačení a čím vyšší je kolečko pro tlak vzduchu, stoupá. Zatímco aneroidní barometry fungují velmi dobře pro obecná měření, nemají tendenci být tak přesné jako rtuťové verze. Na druhé straně jsou aneroidní barometry robustnější, méně nebezpečné a snadno transportovatelné.

Oba typy moderních barometrů fungují velmi dobře, díky staletím jemného doladění obou typů zařízení. Často se používají k předpovídání příštích bouří, deště nebo jiného nepříznivého počasí, které obvykle vede k nízkému tlaku. Dobré počasí lze také přesně předpovědět, pokud barometr vykazuje vysokotlakou hodnotu, která je spojena se suchým vzduchem a čistou oblohou.