Vi forklarer, hvad et barometer er, dets opfindelse, funktion og i hvilke enheder det måler. Hertil kommer egenskaberne for hver type barometer.
Hvad er et barometer?
Et barometer er et instrument, der bruges til til størrelse atmosfærisk tryk, det vil sige den vægt, som atmosfære udøver et bestemt sted på jordens overflade. Husk, at atmosfæren er en heterogen masse af gasser, der dækker planet, og besidder derfor mærkbare fysiske egenskaber, som f.eks vægt, og som har en afgørende indflydelse på vejr.
Det er en meget almindelig artefakt i meteorologi, hvis første versioner stammer fra det 17. århundrede, bygget af den italienske fysiker og matematiker Evangelista Torricelli (1608-1647), en elev af Galileo Galilei. Opfindelsen af barometret kom i stand som et middel til at demonstrere vægten af luft, på et tidspunkt, hvor man mente, at det ikke udøvede noget pres på jordens overflade.
Det første barometer bestod af et glasrør lukket i sin øvre ende og åbent i bunden, som er fyldt med kviksølv og vendt over en beholder fyldt med samme væske, så kviksølvet kan slutte sig til det, der allerede er i beholderen. . Dette skete i begyndelsen, hvilket øgede niveauet af kviksølvet i beholderen, men op til et vist punkt.
Derfor opstod spørgsmålet om, hvilken kraft der forhindrede alt kviksølvet i at komme ud af røret og løbe ud af beholderen. Netop det tryk, som luften udøver i den modsatte retning. Det er det, vi kender som atmosfærisk tryk.
Denne fortolkning af barometeret blev bekræftet af Blaise Pascal selv (1623-1662), som bar et af disse apparater til toppen af en bjerg og fandt ud af, at da der var mindre luft over det, varierede instrumentets aflæsninger, og kviksølvet faldt meget mere i røret end i mindre. højder.
Fra da af blev kviksølvbarometeret brugt over hele verden og tillod en større forståelse af atmosfærens adfærd og dens sammenhæng med klimaet og den meteorologiske tilstand. Men siden 2007 er disse instrumenter blevet erstattet af mere moderne versioner, givet kviksølvs påviste toksicitet for levende væsener generelt.
Hvad er et barometer til?
Som vi sagde før, bruges barometeret punktligt til at måle det atmosfæriske tryk, det vil sige til at måle vægten af luftmassen over vores hoveder, som kan variere alt efter højden og niveauerne af Energi i atmosfæren.
Dette tillod igen en bedre forståelse af det atmosfæriske klima ved at kontrollere sammenhængen mellem variationen i atmosfærisk tryk (især dets fald) og ustabilt vejr. Så takket være barometret kan vi have kortsigtede forudsigelser af det atmosfæriske klima, og vide, at når trykket stiger vil der være stabile forhold, mens når det falder, vil der være dårligt vejr.
Naturligvis spiller andre faktorer og elementer også ind i denne form for forudsigelse, hvorfor barometeraflæsninger ofte kombineres med et vindmåler, hygrometer og andre lignende instrumenter.
Barometre bruges også til at måle trykket af alle typer gasser, derfor kan de også findes i pakkede gasser, såsom iltslanger.
Barometerenheder
De aktuelle enheder, der bruges af barometre til at måle atmosfærisk tryk, er hektopascal (hPa), som er et multiplum (x100) af Pascal, den mindste trykenhed, der accepteres i Internationalt system af vægte og mål. En Pascal svarer til en kraft på 1 Newton på en overflade på 1 kvadratmeter, vinkelret på den.
Traditionelt brugte man dog kviksølvbarometre, hvis måling det skete i torr, en enhed, der hylder Evangelista Torricelli, og som svarer til 1 millimeter kviksølv (mmHg).
Typer af barometre
Der er flere typer barometre, hver med sine egne særtræk, som vi vil se nedenfor:
- Kviksølv barometer. Dette er den traditionelle model skabt af Torricelli, som består af et 850 mm højt glasrør, fyldt med kviksølv og placeret på en beholder fyldt med samme stof. Dens brug frarådes på grund af muligheden for kviksølvforgiftning.
- Aneroid barometer. Uden kviksølv er aneroidet et barometer opfundet i 1843 af den franske fysiker Lucien Vidie (1805-1866), som måler atmosfærisk tryk gennem de deformationer, det udøver på en metalkasse med højelastiske vægge, indeni hvilken der er et absolut vakuum. Større end kviksølvbarometeret var det ret unøjagtigt på grund af uoverensstemmelser i elasticitet af materialerne.
- Barometer for Fortin. En variation af kviksølvbarometret, som inkorporerer elementerne til et fast niveau (en skrue, der hviler på spidsen af en lille elfenbenskegle), som holder torricellianrøret ophængt og derefter dækker det hele i en messingkasse, med en slids, der skal i stand til at observere målingerne.
- Digitalt barometer. Den moderne variant, der udnytter det nye teknologier computerisering, og som bruger specielle sensorer til nøjagtigt at fange atmosfærens tryk.