rättvis eller Foul? Hur man använder en Barometer för att förutse vädret

rättvis eller Foul? Hur man använder en Barometer för att förutse vädret

att ta reda på väderprognosen idag är lika enkelt som att slå på TV: n eller kontrollera din telefon. Det var dock inte alltid fallet. Under hundratals år före TV och till och med radio använde människor mer rudimentära enheter för att förutsäga vad himlen skulle ge de kommande dagarna.

ett av dessa verktyg var barometern. En gång vanligt i flygplan, fartyg och vanliga hushåll över hela världen förutspår det närmar sig väder genom att mäta förändringar i lufttrycket. Medan tekniska framsteg har ersatt den ödmjuka barometern i meteorologiska kretsar, är de fortfarande roliga att ha hemma och veta hur man läser.

i den här artikeln erbjuder vi en primer på barometers historia, hur de fungerar och hur man använder en idag för att förutsäga vädret. Barometrar gör att du kan känna dig mer kopplad till de naturliga krafterna på jobbet utanför ditt fönster och befria dig från att vara helt beroende av de ofta felaktiga apparna och lokala prognoser (studier har visat att lokala meteorologer blåser upp chanserna för dåligt väder eftersom det får bättre betyg!).

en kort historik över Barometern

det som började som ett experiment 1640 för att bevisa förekomsten av naturliga dammsugare ledde till upptäckten av atmosfärstryck. 1643 fyllde Evangelista Torricelli ett långt rör med kvicksilver, stängde änden och placerade den i en grund, öppen cistern som också innehöll kvicksilver. När röret öppnades flödade kvicksilver ut och fyllde cisternen, men stannade sedan ungefär en fjärdedel av vägen ner i röret och fortsatte inte att hälla ut. Något måste trycka ner på kvicksilveret i cisternen för att få det att sluta, och att något visade sig vara själva atmosfären, som tidigare hade trott vara viktlös. Och så föddes den första barometern.

på bara några decennier blev instrumentet tillgängligt för välbärgade herrar och forskare av både professionell och amatörvariant. Träarbetare i slutet av 17-talet tog stor stolthet i fashioning utarbeta höljen för dessa nya väder enheter, och det blev ett populärt tecken på rikedom och adel att visa en barometer i sitt hem. Grundarna av vårt land var bland dem som var förtjust i dem; både Washington och Jefferson gjorde dagliga inspelningar av lufttrycket i sina tidskrifter.

år 1840 uppfanns den första mekaniska, icke-flytande barometern. Det tog snabbt tag, inte på grund av oro över kvicksilver (som det finns idag), men på grund av enkelheten att transportera dessa enheter. De var mycket mindre och därför billigare, eftersom kvicksilverbarometrar måste vara minst 3 meter höga för att lufttrycket skulle jämna ut vätsketrycket, vilket är nödvändigt för att instrumentet ska fungera. År 1900 ersattes kvicksilverbarometern till stor del av dessa mekaniska eller aneroid-versioner, och barometrar blev mer tillgängliga för den vanliga medborgaren.

upp genom 17th century, göra prognoser från data som samlats in från barometrar förblev en mycket oprecis vetenskap; om allt de gjorde var förutsäga stormar när kvicksilver snabbt föll, och ingen riktigt förstod vetenskapen om väder och atmosfärstryck ännu. Det var inte förrän i mitten av 1800-talet som den engelska sjökaptenen Admiral Fitzroy gjorde några omfattande experiment med sina barometrar och kom fram till de första detaljerade prognostabellerna. Han krediteras nu med att starta väderprognosbranschen och han upptäckte den prediktiva betydelsen av stigande och fallande barometertryck (vilket vi kommer till inom kort). Samtidigt var Fitzroy på jobbet, meteorologer och väderhobbyister över hela världen lägger till data och den vetenskapliga förståelsen för hur vädersystem fungerar och rör sig genom att handla brev med sina medobservatörer.

när telegrafen uppfanns, och denna byte av information blev mycket lättare, tog väderprognosen verkligen fart. Väderobservationer och data kunde nu snabbt överföras och därför graferas och analyseras. Prognoserna blev långsamt mer exakta och noterade hur förmågan att förutsäga stormar och frost räddade liv och hjälpte handel, jordbruk och militär, grundade regeringen Weather Bureau (nu National Weather Service) 1870. Hundratals väderbyråns meteorologiska stationer runt om i landet förlitade sig på avläsningar från barometrar, termometrar, hygrometrar (mätning av fuktighet) samt observationer från fältet och till sjöss för att erbjuda prognoser till bönder, sjömän och vanliga medborgare.

det var inte förrän i mitten av 20-talet som datorer började användas i väderprognoser, och användningen av traditionella övervakningsverktyg som barometern minskade verkligen. Medan tryckavläsningar fortfarande är en stor del av prognoserna, görs det digitalt snarare än genom manuell analys av avläsningar.

medan ”analoga” barometrar inte längre är anställda av professionella meteorologer, är det en snygg färdighet att veta hur man använder en. Och det första steget mot att få den kunskapen är att förstå vad atmosfärstrycket verkligen är.

Vad är atmosfärstryck?

atmosfärstryck — eller barometertryck — är helt enkelt luftens vikt på marknivå. Det är lite lättare att förstå när du tänker på begreppet vattentryck först. När du blir djupare i vatten ökar trycket. Detta beror på att när du går ner ökar den uppbyggda vikten av vattnet ovanpå dig. I 1 fot vatten har du vikten av den foten av vatten som pressar ner på dig. I 2 fot vatten har du vikten av en extra fot vatten som pressar på dig. Det är ganska logiskt, verkligen.

Tänk nu på land som botten av det atmosfäriska havet. Som bevisats av Torricelli är luften inte viktlös. Så barometertryck är luftens vikt från toppen av atmosfären hela vägen ner till dig. Förståligt är trycket lägre när du blir högre i höjd — det finns mindre luft ovanpå dig.

atmosfärstrycket mäts vanligtvis i tum kvicksilver (i Amerika, det vill säga — det är i millibars i metriska nationer), som går tillbaka hundratals år till Torricellis kvicksilverbarometer, som i grundform fortfarande användes fram till det senaste decenniet eller så. Med den farliga vätskan som nu förbjuds på de flesta ställen, och mer moderna barometrar tar tag, börjar mätningen ersättas av vad som kallas hektopascals. Det är i grunden en mätning av pund per kvadrattum, vilket är mer exakt vad som faktiskt händer med luften. Hur som helst, på vilken konsumentbarometer du ser idag, kommer din mätning att vara i tum eller millibar.

nu när vi vet vad tryck är, låt oss se hur det påverkar vårt väder. Eller mer exakt, hur vädret påverkar lufttrycket.

hur vädret påverkar lufttrycket

en av saker du ser oftast i väderprognoser är stora ”H” och ”L” tecken som rör sig över en karta. Dessa är stora strängar — vanligtvis många hundratals mil över-med högt eller lågt tryck. Det finns inget nummer som indikerar högt eller lågt; det är bara en relativ term – ett område med högt tryck är högre än vad som finns runt det.

ett område med högt tryck — dvs mer nedåtgående kraft — trycker ner luften. När luften sjunker värms den, vilket hämmar bildandet av moln och stormsystem. Så högt tryck är nästan alltid ett tecken på bra eller rättvist väder.

luft vill dock stiga. Så när det träffar ett område med lågt tryck-där nedåtgående kraft inte är lika stor – kommer det att ha den chansen. När luften stiger svalnar den, vilket kondenserar och bildar nederbörd. Därför är lågt tryck förknippat med dåligt väder (”dåligt” är naturligtvis en relativ term — vissa människor gillar verkligen stormar och regn!).

så du kan föreställa dig ett lapptäcke av höga och låga trycksträngar över en karta. Dessa skapas av vind, planetens rotation, solen — alla slags faktorer som är helt utanför mänsklig kontroll eller förutsägelse. Men vad vi vet är den typ av väder som dessa skillnader i lufttryck ger upphov till.

en barometer som har en hög avläsning — vilket betyder högt tryck — och är stabil, indikerar bra väder. Du är mitt i ett högtryckssystem. En barometer som faller indikerar att ett lågtryckssystem rör sig in, och du kan förvänta dig sämre väder. Hur dåligt det vädret blir är resultatet av hur stor skillnaden är mellan högtrycks-och lågtryckssystemet. Ju större skillnad, desto mer volatilitet finns det i atmosfären och desto starkare stormen. Ju mindre skillnaden är, desto mindre sannolikt är det att du ser regn eller stormar.

Okej-du vet om lufttrycket och hur det påverkas av vädret. Nu kan vi lära oss om typerna av barometrar och hur man faktiskt använder dem för att förutsäga vädret.

typer av barometrar

genom åren har olika typer av barometrar använts för att hjälpa väderprognoser och sjömän. Låt oss kort ta en titt på dem och hur de fungerar:

kvicksilver: som vi vet var detta den första barometern som uppfanns. Den använder en öppen kvicksilvercistern tillsammans med ett slutet rör minst 30 tum i höjd. Luften trycker på det öppna kvicksilveret, vilket höjer eller sänker kvicksilvernivån i röret. På grund av dess användning av ett farligt ämne kan du inte hitta nya modeller på marknaden idag. Det finns moderna versioner som i princip har samma mekanism, men använder varken kvicksilver eller en öppen pool, utan snarare en fast mängd gas som är innesluten i röret. I slutändan är dessa inte lika exakta som moderna versioner.

Aneroid: Aneroidbarometern uppfanns 1844 och är en icke-flytande anordning. Den använder en liten metalllåda-kallad en aneroidcell-Tillverkad av en legering av beryllium och koppar. Förändringar i lufttrycket gör att lådan expanderar eller kontraherar, vilket driver mekaniska spakar som sedan visas på barometerns yta. Dessa är ofta de vackra enheterna som du föreställer dig att se i gamla fartyg och väderstationer, och används fortfarande idag i många fall.

elektronisk: Som med alla verktyg i vår moderna tid, barometrar som används i modern navigering och meteorologi är mestadels elektroniska. Hur de fungerar är lite svårt att förstå, så jag var tvungen att be meteorolog och professor Jon Van de Grift att ge det till mig på det mest lekman sätt som möjligt: ”elektroniska barometriska sensorer ger användaren en uppskattning av höjden över havet. Dessa innehåller en töjningsmätare, som är en tunn tråd som ändrar sitt elektriska motstånd som ett resultat av atmosfärstryck som verkar på ett membran som är lindat runt det. Den resulterande spänningsförändringen kan förstärkas och läsas av en omvandlare och så småningom visas för användaren.”

Vilken Typ Ska Du Köpa?

till min förvåning var det otroligt utmanande att hitta en barometer. Det finns helt enkelt inte många alternativ.

det första alternativet — och det bästa för den sanna meteorologen — är att hitta en digital väderstation, som sannolikt kommer att innehålla en barometer, liksom andra avläsningar som temperatur och fuktighet. Du kan ibland få dessa i stora boxbutiker, sportvaruaffärer och till och med plantskolor/blombutiker, men du kommer sannolikt att vara begränsad till bara 1 eller 2 modeller att välja mellan. Din bättre insats är att köpa en online, som den här. Den har en sensor som du hänger utanför som sedan skickar mätningar till en digital läsare.

det andra alternativet, förutom att köpa en antik, är att få en snygg aneroid barometer från en online-återförsäljare. Jag letade över hela stan efter en, och kunde inte få tag på någonting. Och det är i Denver-det är inte som att det är en liten stad. Jag fick den här modellen från Fischer. Aneroid barometrar fungerar riktigt bra, och ser jäkla bra på en vägg som en manlig Dekoration Bit. Det spelar ingen roll om de är inom eller utanför, men vet att vissa saker kommer att påverka avläsningar, till exempel närhet till värme-eller kylventiler, samt användning av luftkonditioneringsapparater eller luftfuktare.

hur man använder en Barometer för att förutse vädret

nu när du känner till vetenskapen är det faktiskt ganska enkelt att kunna förutse vädret. Och medan det finns vissa skillnader i att använda en aneroid eller digital barometer, är principerna för mätning och analys av tryck desamma.

det är enkelt att ställa in din barometer. För en aneroid version måste du kalibrera den manuellt. Allt detta innebär att man använder en liten skruvmejsel för att ställa in handen (som på en klocka) för att matcha det aktuella barometertrycket i din plats (jag använder weather.gov). när du har gjort det är allt klart.

digitala barometrar — vanligtvis ingår som en del av en mer omfattande amatörväderstation — gör den delen åt dig.

som vi redan lärt oss kommer barometermätningar antingen att vara i tum eller millibar. Avläsningar kommer i allmänhet att vara mellan 28 och 31 tum, vanligtvis mätt till hundra decimalen. Att bara veta själva numret är dock inte så bra. Det som är viktigt är i vilken riktning nålen rör sig. Det är förändringen i barometertrycket som hjälper till att förutse vädret. Detta innebär att statiska siffror utan indikation på stigande eller fallande är i allmänhet inte särskilt användbara.

så för att få exakta förutsägelser måste du titta på barometern några timmar och se hur numret ändras. Tänk på att förändringar kommer att verka små; under de få veckorna har jag haft min barometer det har varit mellan 30.00 och 30.30 hela tiden, vanligtvis bara rör sig .05-.1 i endera riktningen på en viss dag.

på en aneroid barometer har du två händer. Den ena visar barometertrycksavläsningen, och den andra är en manuell ratt som du anpassar till tryckavläsningen när du gör en mätning. Syftet med den manuella handen är så att du snabbt och enkelt kan se vilken riktning nålen har rört sig och hur långt mellan avläsningarna:

på en digital barometer har du troligtvis indikationer på ”stigande” eller ”fallande” och kanske till och med en graf — kallad barograf — som visar tidigare avläsningar och trender. Detta kommer att vara mer användbart och korrekt för den sanna amatörmeteorologen. I stället för att behöva kartlägga eller komma ihåg tidigare avläsningar gör enheten det åt dig.

nedan är ett grundläggande diagram som visar barometeravläsningar och deras korrelerade vädermönster för att hjälpa dig att komma igång. Tänk på att varje plats är annorlunda och att ett antal saker påverkar en barometrisk avläsning, inklusive temperatur, höjd, fuktighet etc. På en Atmosfäriskt Flyktig plats som Denver — med bergen som snabbt påverkar vädersystemen — bildar vissa stormar för snabbt för att kunna plockas upp. Det är bara väderets natur! Tänk också på att barometrar bara hjälper dig att förutse de närmaste 24-48 timmarna eller så. Eftersom trycksystem sista dagar och ibland veckor, det kan ta ett tag innan du märker någon väsentlig skillnad i dina avläsningar.

efter några veckors avläsningar kommer du att lära känna ditt lokala väder ganska bra, och du kommer att kunna bestämma vad som är högt, vad som är lågt, vad som är överraskande etc. Gå ut och få prognoser!