UN barometro è uno strumento meteorologico ampiamente utilizzato che misura la pressione atmosferica (nota anche come pressione atmosferica o pressione barometrica) - il peso dell'aria in l'atmosfera. È uno dei sensori di base inclusi nelle stazioni meteorologiche.
Mentre esiste una serie di tipi di barometro, in meteorologia vengono utilizzati due tipi principali: il barometro a mercurio e il barometro aneroide.
Come funziona il classico barometro a mercurio
Il classico barometro a mercurio è progettato come un tubo di vetro alto circa 3 piedi con un'estremità aperta e l'altra sigillata. Il tubo è pieno di mercurio. Questo tubo di vetro si trova capovolto in un contenitore, chiamato serbatoio, che contiene anche mercurio. Il livello di mercurio nel tubo di vetro scende, creando un vuoto nella parte superiore. (Il primo barometro di questo tipo è stato ideato dal fisico e matematico italiano Evangelista Torricelli nel 1643.)
Il il barometro funziona di bilanciamento del peso del mercurio nel tubo di vetro contro la pressione atmosferica, proprio come una serie di squame. La pressione atmosferica è fondamentalmente il peso dell'aria nell'atmosfera sopra il serbatoio, quindi il livello di mercurio continua a cambiare fino a quando il peso del mercurio nel tubo di vetro è esattamente uguale al peso dell'aria sopra il serbatoio. Una volta che i due hanno smesso di muoversi e sono bilanciati, la pressione viene registrata "leggendo" il valore all'altezza del mercurio nella colonna verticale.
Se il peso del mercurio è inferiore alla pressione atmosferica, il livello di mercurio nel tubo di vetro aumenta (alta pressione). Nelle aree ad alta pressione, l'aria sta affondando verso la superficie della terra più rapidamente di quanto possa fluire verso le aree circostanti. Poiché il numero di molecole d'aria sopra la superficie aumenta, ci sono più molecole per esercitare una forza su quella superficie. Con un aumento del peso dell'aria sopra il serbatoio, il livello di mercurio sale a un livello superiore.
Se il peso del mercurio è superiore alla pressione atmosferica, il livello di mercurio diminuisce (bassa pressione) aree di bassa pressione, l'aria si sta allontanando dalla superficie della terra più rapidamente di quanto possa essere sostituita dall'aria che fluisce dalle aree circostanti. Poiché il numero di molecole d'aria sopra l'area diminuisce, ci sono meno molecole per esercitare una forza su quella superficie. Con un peso d'aria ridotto sopra il serbatoio, il livello di mercurio scende a un livello inferiore.
Mercurio vs. aneroide
Abbiamo già esplorato il funzionamento dei barometri al mercurio. Un "svantaggio" di usarli, tuttavia, è che non sono le cose più sicure (dopo tutto, il mercurio è un metallo liquido altamente velenoso).
I barometri aneroidi sono più ampiamente utilizzati in alternativa ai barometri "liquidi". Inventato nel 1884 dallo scienziato francese Lucien Vidi, il barometro aneroide ricorda una bussola o un orologio. Ecco come funziona: all'interno di un barometro aneroide c'è una piccola scatola di metallo flessibile. Dal momento che questa scatola è stata espulsa dall'aria, piccoli cambiamenti nella pressione dell'aria esterna causano l'espansione e la contrazione del suo metallo. I movimenti di espansione e contrazione guidano leve meccaniche all'interno delle quali muovono un ago. Mentre questi movimenti spingono l'ago verso l'alto o verso il basso attorno al quadrante frontale del barometro, la variazione di pressione viene facilmente visualizzata.
I barometri aneroidi sono i tipi più comunemente utilizzati nelle case e nei piccoli aeromobili.
Barometri per telefoni cellulari
Che tu abbia o meno un barometro in casa, in ufficio, in barca o in aereo, è probabile che il tuo iPhone, Android o un altro smartphone abbia un barometro digitale incorporato! I barometri digitali funzionano come un aneroide, tranne per il fatto che le parti meccaniche vengono sostituite con un semplice trasduttore di rilevamento della pressione. Quindi, perché questo sensore meteorologico è nel tuo telefono? Molti produttori lo includono per migliorare le misurazioni dell'altitudine fornite dai servizi GPS del telefono (poiché la pressione atmosferica è direttamente correlata all'altitudine).
Se ti capita di essere un fanatico del tempo, ottieni l'ulteriore vantaggio di poter condividere e fare crowdsourcing dell'aria dati sulla pressione con un sacco di altri utenti di smartphone tramite la connessione Internet sempre attiva del telefono e il meteo Apps.
Millibar, pollici di mercurio e pascal
La pressione barometrica può essere riportata in una qualsiasi delle seguenti unità di misura:
- Pollici di mercurio (inHg) - Utilizzati principalmente negli Stati Uniti.
- Millibar (mb) - Usato dai meteorologi.
- Pascal (Pa) - L'unità di pressione SI, utilizzata in tutto il mondo.
- Atmosfere (Atm) - Pressione dell'aria a livello del mare ad una temperatura di 59 ° F (15 ° C)
Quando si converte tra loro, utilizzare questa formula: 29,92 inHg = 1,0 Atm = 101325 Pa = 1013,25 mb
A cura di Mezzi di Tiffany