corect sau greșit? Cum se utilizează un barometru pentru a prognoza vremea
aflarea prognozei meteo în aceste zile este la fel de ușoară ca pornirea televizorului sau verificarea telefonului. Totuși, nu a fost întotdeauna așa. În sutele de ani înainte de televiziune și chiar radio, oamenii au folosit mai multe dispozitive rudimentare pentru a prezice ce va aduce cerul în zilele următoare.
unul dintre aceste instrumente a fost Barometrul. Odată obișnuit în aeronave, nave și gospodării obișnuite din întreaga lume, prezice apropierea vremii prin măsurarea modificărilor presiunii aerului. În timp ce progresele tehnologice au înlocuit umilul barometru în cercurile meteorologice, acestea sunt încă distractive de a avea acasă și de a ști să citească.
în acest articol vă oferim un primer despre istoria barometrelor, modul în care funcționează și cum să utilizați unul astăzi pentru a prezice vremea. Barometrele vă permit să vă simțiți mai conectați la forțele naturale de la locul de muncă în afara ferestrei dvs. și vă eliberează de a fi complet dependenți de acele aplicații greșite și de prognozele locale (studiile au arătat că meteorologii locali umflă șansele de vreme proastă, deoarece obțin ratinguri mai bune!).
o scurtă istorie a Barometrului
ceea ce a început ca un experiment în 1640 pentru a dovedi existența aspiratoarelor naturale a dus la descoperirea presiunii atmosferice. În 1643, Evangelista Torricelli a umplut un tub lung cu mercur, a închis capătul și l-a așezat într-o cisternă superficială, deschisă, care conținea și mercur. Când tubul a fost deschis, mercurul a ieșit și a umplut Cisterna, dar apoi s-a oprit aproximativ un sfert din drum în jos și nu a continuat să curgă. Ceva trebuia să împingă mercurul din Cisternă pentru a-l opri și acel ceva s-a dovedit a fi atmosfera în sine, despre care se credea anterior că este lipsită de greutate. Și așa s-a născut primul barometru.
după cum se vede în dreapta, ochelarii (oglinzile) erau adesea așezați lângă barometre și termometre, deoarece îi ajutau pe oameni să decidă ce haine urmau să pună în acea zi!
în doar câteva decenii, instrumentul a devenit disponibil pentru domnii și oamenii de știință bogați, atât profesioniști, cât și amatori. Tâmplari la sfârșitul secolului al 17-lea a avut o mare mândrie în modela carcase elaborate pentru aceste noi dispozitive meteorologice, și a devenit un semn popular de bogăție și noblețe pentru a afișa un barometru în casa cuiva. Fondatorii țării noastre au fost printre cei pasionați de ei; atât Washingtonul, cât și Jefferson au făcut înregistrări zilnice ale presiunii aerului în jurnalele lor.
în 1840, a fost inventat primul barometru mecanic, non-lichid. A luat rapid stăpânire, nu din cauza preocupărilor legate de mercur (așa cum există astăzi), ci din cauza simplității transportului acestor dispozitive. Erau mult mai mici și, prin urmare, mai ieftine, deoarece barometrele cu mercur trebuiau să aibă o înălțime de cel puțin 3 metri pentru ca presiunea aerului să uniformizeze presiunea lichidului, ceea ce este necesar pentru ca instrumentul să funcționeze. Până în 1900, barometrul cu mercur a fost în mare parte înlocuit de aceste versiuni mecanice sau aneroide, iar barometrele au devenit mai accesibile pentru cetățeanul comun.
până în secolul al 17-lea, făcând previziuni din datele culese din barometre a rămas o știință foarte imprecisă; tot ce au făcut a fost să prezică furtuni când mercurul a căzut rapid și nimeni nu a înțeles cu adevărat știința vremii și a presiunii atmosferice încă. Abia la mijlocul anilor 1800 căpitanul englez de mare amiralul Fitzroy a făcut câteva experimente ample cu barometrele sale și a venit cu primele tabele detaliate de prognoză. Acum este creditat cu pornirea industriei de prognoză meteo și a descoperit semnificația predictivă a creșterii și scăderii presiunii barometrice (la care vom ajunge în scurt timp). În același timp, Fitzroy era la lucru, meteorologii și pasionații de vreme din întreaga lume adăugau la date și înțelegerea științifică a modului în care sistemele meteorologice funcționează și se mișcă prin schimbul de scrisori cu colegii lor observatori.
odată ce telegraful a fost inventat și această schimbare de informații a devenit mult mai ușoară, Prognoza meteo a decolat cu adevărat. Observațiile și datele meteorologice ar putea fi acum transmise rapid și, prin urmare, graficate și analizate. Prognozele au devenit încet mai precise și observând modul în care capacitatea de a prezice furtunile și înghețurile a salvat vieți și a ajutat comerțul, agricultura și armata, guvernul a fondat Biroul METEO (acum Serviciul Național meteorologic) în 1870. Sute de stații meteorologice ale Biroului Meteorologic din întreaga țară s-au bazat pe lecturi din barometre, termometre, higrometre (măsurarea umidității), precum și observații din câmp și pe mare, pentru a oferi prognoze fermierilor, marinarilor și cetățenilor obișnuiți.
meteorologii au continuat să folosească barometrele tradiționale până la mijlocul anilor 1900.
abia la mijlocul secolului 20 computerele au început să fie utilizate în Prognoza meteo, iar utilizarea instrumentelor tradiționale de monitorizare precum Barometrul a scăzut cu adevărat. În timp ce citirile de presiune sunt încă în mod evident o parte importantă a previziunilor, se face mai degrabă digital decât prin analiza manuală a citirilor.
în timp ce barometrele „analogice” nu mai sunt folosite de meteorologi profesioniști, a ști cum să folosești unul este o abilitate îngrijită. Și primul pas spre obținerea acestui know-how este înțelegerea a ceea ce este cu adevărat presiunea atmosferică.
ce este presiunea atmosferică?
presiunea aerului scade odată cu creșterea altitudinii.
presiunea atmosferică — sau presiunea barometrică — este pur și simplu greutatea aerului la nivelul solului. Este puțin mai ușor de înțeles atunci când vă gândiți mai întâi la conceptul de presiune a apei. Pe măsură ce vă adânciți în apă, presiunea crește. Acest lucru se datorează faptului că pe măsură ce coborâți, greutatea acumulată a apei deasupra voastră crește. În 1 picior de apă, aveți greutatea acelui picior de apă apăsând pe tine. În 2 picioare de apă, aveți greutatea unui picior suplimentar de apă apăsând pe tine. Este destul de logic, într-adevăr.
acum, gândiți-vă la pământ ca fiind fundul oceanului atmosferic. După cum a dovedit Torricelli, aerul nu este fără greutate. Presiunea barometrică este greutatea aerului din partea de sus a atmosferei până la voi. În mod evident, presiunea este mai mică pe măsură ce creșteți în altitudine — există mai puțin aer deasupra voastră.
presiunea atmosferică este în general măsurată în centimetri de mercur (în America, adică în milibari în țările metrice), care se întoarce cu sute de ani în urmă la barometrul cu mercur al lui Torricelli, care în formă de bază a fost încă folosit până în ultimul deceniu sau cam așa ceva. Cu lichidul periculos acum fiind scos în afara legii în cele mai multe locuri, și barometre mai moderne dețin, măsurarea începe să fie înlocuit cu ceea ce se numește hectopascali. Este de fapt o măsurare de lire sterline pe inch pătrat, care este mai precis la ceea ce se întâmplă de fapt cu aerul. Oricum, pe orice barometru de consum pe care îl vedeți astăzi, măsurarea dvs. va fi în inci sau milibari.
acum, că știm ce este presiunea, să vedem cum ne afectează vremea. Sau mai precis, modul în care vremea afectează presiunea aerului.
cum afectează vremea presiunea aerului
unul dintre lucrurile pe care le vedeți cel mai frecvent în prognozele meteo sunt semnele mari „H” și „L” care se deplasează pe o hartă. Acestea sunt brazde mari — de obicei, multe sute de mile peste — de înaltă sau joasă presiune. Nu există nici un număr care indică ridicat sau scăzut; este doar un termen relativ — o zonă de presiune ridicată este mai mare decât ceea ce este în jurul ei.
o zonă de presiune ridicată — adică mai multă forță descendentă — împinge aerul în jos. Pe măsură ce aerul coboară, se încălzește, ceea ce inhibă formarea de nori și sisteme de furtună. Deci, presiunea ridicată este aproape întotdeauna un semn de vreme bună sau corectă.
aerul, totuși, vrea să crească. Deci, odată ce atinge o zonă de presiune scăzută — unde forța descendentă nu este la fel de mare — va avea această șansă. Pe măsură ce aerul se ridică, se răcește, ceea ce condensează și formează precipitații. Prin urmare, presiunea scăzută este asociată cu vremea slabă („sărac” este, desigur, un termen relativ — unora le plac foarte mult furtunile și ploaia!).
deci, vă puteți imagina un mozaic de brazde de înaltă și joasă presiune pe o hartă. Acestea sunt create de vânt, rotația planetei, soarele — tot felul de factori care sunt complet în afara controlului sau predicției umane. Dar ceea ce știm este tipul de vreme pe care îl prezintă aceste diferențe de presiune a aerului.
un barometru care are o citire ridicată — adică presiune ridicată — și este stabil, indică vreme bună. Ești în mijlocul unui sistem de înaltă presiune. Un barometru care scade indică faptul că un sistem de joasă presiune se mișcă și vă puteți aștepta la o vreme mai slabă. Cât de rău devine vremea este rezultatul cât de mare este diferența dintre sistemul de înaltă presiune și cel de joasă presiune. Cu cât diferența este mai mare, cu atât volatilitatea este mai mare în atmosferă și cu atât furtuna este mai puternică. Cu cât diferența este mai mică, cu atât este mai puțin probabil să vedeți ploaie sau furtuni.
tipuri de barometre
de-a lungul anilor, diferite tipuri de barometre au fost folosite pentru a ajuta meteorologii și marinarii deopotrivă. Să aruncăm o privire pe scurt asupra lor și a modului în care funcționează:
mercur: după cum știm, acesta a fost primul barometru inventat. Utilizează o cisternă deschisă cu mercur împreună cu un tub închis de cel puțin 30 de centimetri înălțime. Aerul apasă pe mercurul deschis, care ridică sau scade nivelul mercurului din tub. Datorită utilizării unei substanțe periculoase, nu puteți găsi noi modele pe piață astăzi. Există versiuni moderne care au practic același mecanism, dar nu folosesc nici mercur, nici o piscină deschisă, ci mai degrabă o cantitate fixă de gaz închisă în tub. În cele din urmă, acestea nu sunt la fel de exacte ca versiunile moderne.
Aneroid: Inventat în 1844, barometrul aneroid este un dispozitiv non-lichid. Utilizează o cutie metalică mică-numită celulă aneroidă-realizată dintr-un aliaj de beriliu și cupru. Modificările presiunii aerului determină extinderea sau contractarea cutiei, ceea ce conduce pârghiile mecanice care sunt apoi afișate pe fața Barometrului. Acestea sunt adesea dispozitivele frumoase pe care vă imaginați că le vedeți în nave vechi și stații meteorologice și sunt încă folosite astăzi în multe cazuri.
electronice: Ca și în cazul oricărui instrument din epoca noastră modernă, barometrele utilizate în navigația modernă și meteorologia sunt în mare parte electronice. Modul în care funcționează este puțin greu de înțeles, așa că a trebuit să-l rog pe meteorologul și profesorul Jon Van De Grift să-mi dea în cel mai laic mod posibil: „senzorii barometrici electronici oferă utilizatorului o estimare a altitudinii deasupra nivelului mării. Acestea încorporează un manometru, care este un fir subțire care își schimbă rezistența electrică ca urmare a presiunii atmosferice care acționează asupra unei diafragme înfășurate în jurul său. Modificarea rezultată a tensiunii poate fi amplificată și citită de un convertor și, eventual, afișată utilizatorului.”
Ce Tip Ar Trebui Să Cumpărați?
spre surprinderea mea, găsirea unui barometru a fost incredibil de dificilă. Pur și simplu nu există multe opțiuni.
prima opțiune — și cea mai bună pentru adevăratul meteorolog — este să găsească o stație meteo digitală, care va include probabil un barometru, precum și alte citiri precum temperatura și umiditatea. Uneori le puteți obține la magazinele mari de cutii, magazinele de articole sportive și chiar pepiniere/magazine florale, dar este posibil să fiți limitat la doar 1 sau 2 modele din care să alegeți. Cel mai bun pariu este să cumperi unul online, ca acesta. Are un senzor pe care îl atârnați în exterior, care apoi trimite măsurători către un cititor digital.
cealaltă opțiune, în afară de cumpărarea unui antic, este de a obține un barometru aneroid frumos de la un comerciant cu amănuntul online. M-am uitat peste tot în oraș pentru unul, și nu a putut pune mâna pe nimic. Și asta e în Denver — nu e ca și cum ar fi un oraș mic. Am ajuns să obțin acest model de la Fischer. Barometrele aneroide funcționează foarte bine și arată bine pe un perete ca o piesă de decor bărbătesc. Nu contează dacă sunt în interior sau în exterior, dar știți că unele lucruri vor afecta citirile, cum ar fi apropierea de orificiile de încălzire sau răcire, precum și utilizarea aparatelor de aer condiționat sau a umidificatoarelor.
cum se utilizează un barometru pentru a prognoza vremea
acum, că știți știința, posibilitatea de a prognoza vremea este de fapt destul de simplă. Și, deși există unele diferențe în utilizarea unui barometru aneroid sau digital, principiile de măsurare și analiză a presiunii sunt aceleași.
spatele unui barometru aneroid. Găurile din partea superioară a suportului din plastic permit aerului să curgă. Șurubul mic de pe marginea din dreapta jos este ceea ce este folosit pentru a calibra dispozitivul; A trebuit să folosesc o șurubelniță mică pentru ochelari pentru a face acest lucru.
Configurarea barometrului este ușoară. Pentru o versiune aneroidă, trebuie să o calibrați manual. Toate acestea înseamnă că folosiți o șurubelniță mică pentru a seta mâna (ca pe un ceas) pentru a se potrivi cu presiunea barometrică curentă în locația dvs. (folosesc weather.gov). odată ce ați făcut asta, totul este setat.
barometrele digitale — de obicei incluse ca parte a unei stații meteo amatori mai cuprinzătoare — fac acea parte pentru dvs.
după cum am aflat deja, măsurătorile Barometrului vor fi fie în inci, fie în milibari. Citirile vor fi, în general, între 28 și 31 inci, de obicei măsurate până la a suta zecimală. Știind doar numărul în sine, cu toate acestea, nu este tot atât de util. Ceea ce contează este în ce direcție se mișcă acul. Schimbarea presiunii barometrice ajută la prognoza vremii. Aceasta înseamnă că numerele statice fără indicii de creștere sau scădere nu sunt, în general, foarte utile.
deci, pentru a obține predicții exacte, trebuie să aruncați o privire la barometru la fiecare câteva ore și să vedeți cum se schimbă numărul. Rețineți că schimbările vor părea minuscule; în câteva săptămâni am avut Barometrul meu a fost între 30.00 și 30.30 tot timpul, de obicei doar în mișcare .05-.1 în orice direcție în orice zi.
pe un barometru aneroid, veți avea două mâini. Unul va arăta citirea presiunii barometrice, iar celălalt este un cadran manual pe care îl aliniați la citirea presiunii ori de câte ori efectuați o măsurare. Scopul mâinii manuale este astfel încât să puteți vedea rapid și ușor în ce direcție s-a mișcat acul și cât de departe, între lecturi:
reglați cadranul pe un barometru aneroid ori de câte ori faceți o citire pentru a alinia mâna manuală cu mâna de măsurare.
apoi, data viitoare când faceți o citire, puteți vedea rapid în ce direcție s-a deplasat acul de măsurare. Citirea actuală aici este de aproximativ 30,18 inci.
barometrele aneroide au, de obicei, termeni laici precum „furtunoasă” și „uscată” pe ele. Ideea este că citirile Barometrului la anumite niveluri vor prezenta acele condiții meteorologice. Din păcate, acești termeni funcționează doar la nivelul mării. Aici, în Denver – o milă deasupra nivelului mării-sunt aproape lipsite de valoare. Nu contează pentru mine-se adaugă la atracția decorativă a barometrului.
pe un barometru digital, cel mai probabil veți avea indicii de „creștere” sau „cădere” și poate chiar un grafic — numit barograf — care arată lecturi și tendințe anterioare. Acest lucru va fi mai util și mai precis pentru adevăratul meteorolog Amator. În loc să fie nevoie să graficați sau să vă amintiți citirile anterioare, dispozitivul o face pentru dvs.
puteți vedea citirea Barometrului în colțul din stânga jos al acestei stații meteorologice digitale. Acesta include un grafic-numit barograf-care arată tendințele și mișcările de presiune.
mai jos este o diagramă de bază care arată citirile Barometrului și modelele lor meteorologice corelate pentru a vă ajuta să începeți. Rețineți că fiecare locație este diferită și că o serie de lucruri influențează o citire barometrică, inclusiv temperatura, altitudinea, umiditatea etc. Într — o locație volatilă din punct de vedere atmosferic, cum ar fi Denver — cu munții care afectează rapid sistemele meteorologice-unele furtuni se formează prea repede pentru a fi preluate. Aceasta este doar natura vremii! De asemenea, rețineți că barometrele vă vor ajuta doar să prognozați pentru următoarele 24-48 de ore. Deoarece sistemele de presiune durează zile și uneori săptămâni, poate dura ceva timp înainte de a observa orice diferență substanțială în citirile dvs.
acestea sunt citirile pentru nivelul mării. Puteți utiliza acest calculator pentru a vă ajusta altitudinea. Din experiența mea, mai degrabă decât numerele în sine, tendințele în creștere și scădere sunt mai importante. Veți veni să găsiți punctele cum și scăzute ale presiunii atmosferice din zona dvs. și, în curând, să nu vă puteți baza pe diagramă.
după câteva săptămâni de lectură, veți cunoaște destul de bine vremea locală și veți putea determina ce este ridicat, ce este scăzut, ce este surprinzător etc. Du-te acolo și de a lua prognoză!