Барометр - это широко используемый метеорологический прибор, который измеряет атмосферное давление (также известное как давление воздуха или барометрическое давление) - вес воздуха в атмосфере. Это один из основных датчиков, входящих в состав метеостанций.
Хотя существует множество типов барометров, в метеорологии используются два основных типа: ртутный барометр и барометр-анероид.
Как работает классический ртутный барометр
Классический ртутный барометр представляет собой стеклянную трубку высотой около 91 см с одним открытым концом и запечатанным другим концом. Трубка заполнена ртутью. Эта стеклянная трубка перевернута в контейнере, называемом резервуаром, который также содержит ртуть. Уровень ртути в стеклянной трубке падает, создавая вакуум наверху.
Барометр работает, уравновешивая вес ртути в стеклянной трубке с атмосферным давлением, подобно весам. Атмосферное давление - это, по сути, вес воздуха в атмосфере над резервуаром, поэтому уровень ртути продолжает изменяться до тех пор, пока вес ртути в стеклянной трубке не станет в точности равным весу воздуха над резервуаром. Как только они остановятся и уравновешены, давление регистрируется путем «считывания» значения на высоте ртути в вертикальном столбце.
Если вес ртути меньше атмосферного давления, уровень ртути в стеклянной трубке повышается (высокое давление). В областях с высоким давлением воздух опускается к поверхности земли быстрее, чем может вытекать в окружающие области. Поскольку количество молекул воздуха над поверхностью увеличивается, появляется больше молекул, оказывающих силу на эту поверхность. При увеличении веса воздуха над резервуаром уровень ртути поднимается до более высокого уровня.
Если вес ртути больше атмосферного давления, уровень ртути падает (низкое давление). В областях с низким давлением воздух поднимается от поверхности земли быстрее, чем он может быть заменен воздухом, поступающим из окружающих областей. Поскольку количество молекул воздуха над областью уменьшается, остается меньше молекул, оказывающих силу на эту поверхность. При уменьшении веса воздуха над резервуаром уровень ртути падает до более низкого уровня.
Ртутный против Анероида
Мы уже изучили, как работают ртутные барометры. Однако один «минус» их использования в том, что они не самые безопасные (в конце концов, ртуть - очень ядовитый жидкий металл).
Барометры-анероиды более широко используются как альтернатива «жидкостным» барометрам. Барометр-анероид, изобретенный в 1884 году французским ученым Люсьеном Види, напоминает компас или часы. Вот как это работает: внутри барометра-анероида находится небольшой гибкий металлический ящик. Поскольку из этого ящика откачивается воздух, небольшие изменения внешнего давления воздуха заставляют его металл расширяться и сжиматься. Движения расширения и сжатия приводят в движение механические рычаги внутри, которые перемещают иглу. Поскольку эти движения перемещают стрелку вверх или вниз по круговой шкале барометра, изменение давления легко отображается.
Барометры-анероиды чаще всего используются в домашних условиях и в небольших самолетах.
Барометры в сотовых телефонах
Независимо от того, есть ли у вас барометр дома, в офисе, на лодке или в самолете, скорее всего, ваш iPhone, Android или другой смартфон имеет встроенный цифровой барометр! Цифровые барометры работают как анероид, за исключением того, что механические части заменены простым датчиком давления. Итак, почему в вашем телефоне есть датчик, связанный с погодой? Многие производители включают его для улучшения измерений высоты, предоставляемых службами GPS вашего телефона (поскольку атмосферное давление напрямую связано с высотой).
Ставьте лайки, делайте репосты и не забывайте заземлять!
Подписывайтесь на наш канал!
Кстати, Всем метеозависимым - Скидка в нашем интернет-магазине по промокоду ZENPROFIT
