フェアかファウルか？ 気圧計を使って天気を予測する方法
最近の天気予報を見つけることは、テレビの電源を入れたり、携帯電話を確認するのと同じくらい簡単です。 しかし、それは常にそうではありませんでした。 テレビやラジオの何百年も前に、人々は空が今後数日間にもたらすものを予測するために、より初歩的なデバイスを使用しました。
それらのツールの一つは気圧計でした。 かつては世界中の航空機、船舶、一般家庭で一般的でしたが、空気圧の変化を測定することによって近づいてくる天気を予測します。 技術の進歩は気象界の謙虚な気圧計に取って代わりましたが、彼らはまだ家にいて読む方法を知っているのは楽しいです。
この記事では、気圧計の歴史、それらがどのように機能するか、そして今日の気圧計を使って天気を予測する方法についての入門書を提供します。 気圧計は、あなたの窓の外で仕事で自然の力にもっと接続されて感じることができ、それらのoft間違ったアプリや地元の予測に完全に依存している).
気圧計の簡単な歴史
自然の真空の存在を証明するために1640年に実験として始まったものは、大気圧の発見につながった。 1643年、Evangelista Torricelliは長い管に水銀を充填し、端を閉じ、それを水銀を含む浅い開いた水槽に入れました。 チューブが開かれたとき、水銀が流出し、水槽を満たしたが、その後、チューブの下の道の約四分の一を停止し、注ぎ続けることはありませんでした。 何かがそれを止めるために水槽内の水銀を押し下げなければならず、何かが以前は無重力であると信じられていた大気そのものであることが判明し そして、最初の気圧計が生まれました。
右に見えるように、気圧計や温度計の近くに眼鏡（鏡）が置かれることが多く、その日にどの服を着るかを決めるのに役立ちました！
わずか数十年で、この楽器はプロとアマチュアの両方の裕福な紳士と科学者に利用できるようになりました。 17世紀後半の木工職人は、これらの新しい気象装置のための精巧なハウジングを作ることに大きな誇りを持っており、家に気圧計を表示することは富と貴族の一般的な兆候となった。 ワシントンとジェファーソンの両方が彼らのジャーナルに空気圧の毎日の記録を作った。
1840年、最初の機械式非液体気圧計が発明されました。 水銀に関する懸念（今日のように）のためではなく、これらのデバイスを輸送する単純さのために、それはすぐに定着しました。 水銀気圧計は、機器が動作するために必要である、液体の圧力を均等にするために空気圧のために少なくとも3フィートの高さでなければならなかった 1900年までに、水銀気圧計は主にこれらの機械的な、またはアネロイドのバージョンに置き換えられ、気圧計は一般市民にとってよりアクセスしやすくな
17世紀まで、気圧計から収集されたデータから予測を行うことは非常に不正確な科学であり、水銀が急速に落ちたときに嵐を予測することだけであり、気象と大気圧の科学を本当に理解していた人はまだいなかった。 それは1800年代半ばまで、英国の海のキャプテン提督フィッツロイは彼の気圧計でいくつかの広範な実験をしたし、最初の詳細な予測テーブルを思い付いた 彼は現在、天気予報業界を始めたと信じられており、気圧の上昇と下降の予測的意義を発見しました（これはすぐに説明します）。 フィッツロイが働いていたのと同時に、世界中の気象学者や気象愛好家は、データと気象システムがどのように動作し、彼らの仲間のオブザーバーと手紙を交換することによって移動するかの科学的理解に追加していました。
電信が発明され、この情報の交換がはるかに容易になると、天気予報は本当に離陸しました。 気象観測とデータは急速に送信され、したがってグラフ化され、分析される可能性があります。 予測はゆっくりと正確になり、暴風雨や霜を予測する能力が人命を救い、商業、農業、軍事を助けたことに注目して、政府は1870年に気象局（現在の国立気象局）を設立した。 全国の何百もの気象局の気象観測所は、農家、船員、および一般市民に予測を提供するために、気圧計、温度計、湿度計（湿度を測定する）からの測定値だけでな
気象学者は1900年代半ばまで伝統的な気圧計を使い続けた。
コンピュータが天気予報に使用されるようになったのは20世紀半ばまでであり、気圧計のような伝統的な監視ツールの使用は本当に減少しました。 圧力測定値は依然として明らかに予測の主要な部分ですが、測定値の手動分析ではなく、デジタルで行われます。
“アナログ”気圧計はもはや専門の気象学者には採用されていませんが、それを使用する方法を知ることは持っているきちんとしたスキルです。 そして、そのノウハウを得るための第一歩は、大気圧が本当に何であるかを理解することです。
大気圧とは何ですか？
高度が上がると気圧が低下します。
大気圧（または大気圧）は、単に地上での空気の重さです。 あなたが最初に水圧の概念について考えるとき、それは理解するのが少し簡単です。 あなたが水の中で深くなるにつれて、圧力が増加します。 これは、あなたが降りるにつれて、あなたの上にある水の蓄積された重量が増加するためです。 水の1フィートでは、あなたはあなたを押し下げる水のその足の重さを持っています。 水の2フィートでは、あなたに押す水の余分フィートの重量を有する。 それは本当に、非常に論理的です。
さて、陸は大気の海の底であると考えてください。 Torricelliによって証明されたように、空気は無重力ではありません。 したがって、気圧は大気の上からあなたまでの空気の重さです。 当然のことながら、あなたが標高が高くなるにつれて圧力は低くなります—あなたの上には空気が少なくなります。
大気圧は一般的に水銀インチで測定されます（アメリカでは、メートル法の国ではミリバール単位です）、これは何百年も遡りますTorricelliの水銀気圧計、基本的な形 危険な液体は現在、ほとんどの場所で非合法化されており、より現代的な気圧計が保持されているため、測定はヘクトパスカルと呼ばれるものに取って代わられ始めています。 これは基本的に平方インチあたりのポンドの測定であり、実際に空気で起こっていることにより正確です。 いずれにせよ、あなたが今日見るどんな消費者の気圧計でも、あなたの測定はインチまたはミリバール単位になります。
圧力が何であるか分かったので、それが私たちの天気にどのように影響するか見てみましょう。 または、より正確には、天気が空気圧にどのように影響するか。
天気が気圧にどのように影響するか
天気予報で最も頻繁に見られることの一つは、地図を横切って動く大きな”H”と”L”の兆候です。 これらは、高圧または低圧の大きな帯状帯—通常は何百マイルもの幅—です。 高いか低いかを示す数字はありません; それは単なる相対的な用語です—高圧の領域はその周りのものよりも高いです。
高圧の領域、すなわちより下向きの力が空気を押し下げます。 空気が下降すると、それは暖かくなり、雲や嵐のシステムの形成を阻害します。 非常に高い圧力は、ほとんどの場合、良い天気や天気の兆候です。
空気は、しかし、上昇したいと考えています。 だから、一度それが低圧の領域に当たったら—下向きの力がそれほど大きくない—それはそのチャンスを持つでしょう。 空気が上昇すると、それは冷却され、凝縮して降水を形成する。 したがって、低圧は悪天候に関連しています（”貧しい”はもちろん相対的な用語です—嵐や雨が本当に好きな人もいます！).
だから、あなたはマップ全体に高低の圧力帯のパッチワークを想像することができます。 これらは風、惑星の回転、太陽によって作られています—人間の制御や予測の外に完全にあるあらゆる種類の要因。 しかし、私たちが知っているのは、気圧のこれらの違いが前兆する天気のタイプです。
読みが高く、高い圧力を意味し、安定している気圧計は、天気が良いことを示しています。 あなたは高圧システムの真っ只中にいます。 落下している気圧計は、低圧システムが動いていることを示し、より悪い天気を期待することができます。 天気がどれほど悪いかは、高圧システムと低圧システムの差がどれほど大きいかの結果です。 違いが大きければ大きいほど、大気中のボラティリティが高くなり、嵐が強くなります。 差が小さいほど、雨や嵐を見る可能性は低くなります。
わかりました—気圧、そしてそれが天気にどのように影響されるかについて知っています。 今、私たちは気圧計の種類について学ぶことができ、実際に天気を予測するためにそれらを使用する方法。
気圧計の種類
長年にわたり、気象予報士や船員を支援するために様々な種類の気圧計が使用されてきました。 簡単にそれらとその仕組みを見てみましょう：
水星：私たちが知っているように、これは発明された最初の気圧計でした。 それは閉鎖した管と共に開いた水銀の水槽を高さの少なくとも30インチ利用する。 空気は管の水銀のレベルを上げるか、または下げる開いた水銀で押す。 危険な物質を使用しているため、今日の市場で新しいモデルを見つけることはできません。 基本的に同じメカニズムを持つ現代版がありますが、水銀もオープンプールも使用しませんが、むしろチューブに封入された一定量のガスを使用します。 最終的には、これらは現代版ほど正確ではありません。
アネロイドアネロイドアネロイドアネロイドアネロイドアネロイドアネ: 1844年に発明されたアネロイド気圧計は、非液体装置です。 ベリリウムと銅の合金から作られたアネロイドセルと呼ばれる小さな金属箱を利用しています。 空気圧の変化により、箱が膨張または収縮し、機械的なレバーが駆動され、気圧計の表面に表示されます。 これらは、多くの場合、あなたが古い船や気象観測所で見て想像する美しいデバイスであり、まだ多くの場合、今日使用されています。
: 私たちの現代のすべてのツールと同様に、現代のナビゲーションや気象学で使用される気圧計は、主に電子的です。 彼らがどのように機能するかを理解するのは少し難しいので、気象学者と教授のJon Van de Griftに、可能な限り素人の方法で私にそれを与えるように依頼しな これらはそれのまわりで包まれるダイヤフラムで機能する大気圧の結果として電気抵抗を変える細いワイヤーであるひずみゲージを組み込む。 電圧の生じる変更はコンバーターによって増幅され、読み、最終的にユーザーに表示することができます。”
どのタイプを買うべきですか？
驚いたことに、気圧計を見つけることは非常に困難でした。 単に多くのオプションはありません。
最初の選択肢、そして真の気象学者にとって最高の選択肢は、気圧計や温度や湿度などの他の測定値を含むデジタル気象観測所を見つけることです。 あなたは時々大きな箱の店、スポーツ用品店、さらには保育園/花の店でこれらを得ることができますが、あなたはから選択するだけで1または2のモデル あなたのより良い賭けは、このようにオンラインで購入することです。 それはあなたがデジタル読者に測定を送る外で掛かるセンサーを有する。
他のオプションは、アンティークを購入する以外に、オンライン小売業者からハンサムな探しているaneroid気圧計を取得することです。 私は町のいたるところを見て、何も手に入れることができませんでした。 そして、それはデンバーにあります-それは小さな町のようなものではありません。 私はフィッシャーからこのモデルを手に入れました。 Aneroidの気圧計は実際によく働き、男らしい装飾の部分として壁でくそよく見る。 彼らは内側または外側にいる場合、それは問題ではありませんが、いくつかのものは、このような暖房や冷却通気口への近接だけでなく、エアコンや加湿器の使用などの測定値に影響を与えることを知っています。
気圧計を使って天気を予測する方法
あなたが科学を知っているので、天気を予測することは実際にはかなり簡単です。 また、アネロイド気圧計やデジタル気圧計の使用にはいくつかの違いがありますが、圧力の測定と分析の原則は同じです。
アネロイドバロメーターの背面。 プラスチック裏付けの上の穴は空気が流れることができるように可能にします。 右下の端の小さいねじは装置に目盛りを付けるのに使用されているものがである; 私はそうするために小さな眼鏡ドライバーを使用しなければなりませんでした。
気圧計の設定は簡単です。 Aneroidバージョンの場合は、手動で校正する必要があります。 このすべての手段は、あなたの場所の現在の気圧に合わせて（時計のように）手を設定するために小さなドライバーを使用しています（私は使用します）。weather.govあなたがそれをやったら、それはすべて設定されています。
デジタル気圧計—通常は、より包括的なアマチュア気象観測所の一部として含まれています—あなたのためにその部分を行います。
すでに学んだように、気圧計の測定値はインチまたはミリバールのいずれかになります。 測定値は一般的に28と31インチの間になり、通常は100分の10進数で測定されます。 しかし、数字そのものだけを知ることはそれほど役に立ちません。 重要なのは、針がどの方向に動いているかです。 それは天気を予測するのに役立つ気圧の変化です。 これは、上昇または下降の兆候のない静的な数値は、一般的にはあまり有用ではないことを意味します。
だから、正確な予測を得るためには、数時間ごとに気圧計を見て、数字がどのように変化しているかを確認する必要があります。 変更は非常に小さいように見えることに注意してください; 数週間で私はそれが30.00と30.30全体の時間の間にされている私の気圧計を持っていました,通常は移動します.05-.任意の日にいずれかの方向に1。
アネロイドバロメーターでは、両手があります。 一つは、気圧の読み取り値が表示され、もう一つは、あなたが測定を取るたびに圧力の読み取りに合わせて手動ダイヤルです。 手動の手の目的は、針がどの方向に移動したのか、測定値の間でどのくらい遠くに移動したのかをすばやく簡単に確認できるようにすることです:
手動の手と測定の手を合わせるために読書を取るたびに、アネロイド気圧計のダイヤルを調整します。
次に読書をすると、測定針がどの方向に動いたかがすぐにわかります。 ここでの現在の読み取りは約30.18インチです。
アネロイド気圧計には、通常、”嵐”や”乾燥”のような素人の用語があります。 アイデアは、特定のレベルでの気圧計の測定値は、これらの気象条件を予告するということです。 残念ながら、これらの用語は実際には海面でしか機能しません。 ここデンバーでは-海抜マイル-彼らはほぼ無価値です。 私に関係なく-彼らは気圧計の装飾的な魅力に加わります。
デジタル気圧計では、おそらく「上昇」または「下降」の兆候があり、おそらく気圧計と呼ばれるグラフでさえ、以前の測定値と傾向を示しています。 これは、真のアマチュア気象学者のためのより有用かつ正確になります。 以前の測定値をグラフ化したり覚えたりするのではなく、デバイスはあなたのためにそれを行います。
このデジタル気象観測所の左下隅に気圧計の読み取りが表示されます。 気圧図と呼ばれるグラフが含まれており、圧力の傾向や動きを示しています。
以下は、気圧計の測定値と相関する気象パターンを示す基本的なチャートです。 すべての場所が異なっており、温度、標高、湿度など、多くのものが気圧の測定値に影響を与えることに注意してください。 デンバーのような大気の不安定な場所で—急速に気象システムに影響を与える山々で—いくつかの嵐があまりにも速く拾われるように形成されます。 それはちょうど天気の性質です！ また、気圧計は、次の24-48時間程度の予測にのみ役立つことに注意してください。 圧力システムは数日、時には数週間続くので、測定値に大きな違いがあることに気付く前にしばらくすることがあります。
これらは海面の測定値です。 あなたはあなたの標高を調整するために、この電卓を使用することができます。 私の経験では、数字そのものではなく、上昇傾向と下降傾向がより重要です。 あなたはどのようにお住まいの地域の大気圧の低い点を見つけるために来て、すぐにチャートに依存しないことができるでしょう。
数週間の測定値を取った後、あなたはあなたの地元の天気をかなりよく知るようになり、何が高いのか、何が低いのか、何が驚くべきことなのかなどを判断することができるようになります。 そこに出て、予測を取得！