So funktioniert ein Barometer und hilft bei der Wettervorhersage

Ein Barometer ist ein weit verbreitetes Wetterinstrument, das den Luftdruck (auch als Luftdruck oder Luftdruck bezeichnet) misst - das Gewicht der Luft in der Atmosphäre. Es ist einer der grundlegenden Sensoren, die in Wetterstationen enthalten sind.

Während es eine Reihe von Barometertypen gibt, werden in der Meteorologie zwei Haupttypen verwendet: das Quecksilberbarometer und das Aneroidbarometer.

So funktioniert das klassische Quecksilberbarometer

Das klassische Quecksilberbarometer ist als eine Glasröhre mit einer Höhe von etwa 2 Metern konzipiert, wobei ein Ende offen und das andere Ende versiegelt ist. Das Rohr ist mit Quecksilber gefüllt. Diese Glasröhre sitzt verkehrt herum in einem Behälter, dem so genannten Reservoir, das auch Quecksilber enthält. Der Quecksilberpegel in der Glasröhre sinkt und erzeugt oben ein Vakuum. (Das erste Barometer dieses Typs wurde 1643 vom italienischen Physiker und Mathematiker Evangelista Torricelli erfunden.)

Das Barometer gleicht das Gewicht des Quecksilbers in der Glasröhre gegen den atmosphärischen Druck aus, ähnlich einer Waage. Der atmosphärische Druck ist im Grunde genommen das Gewicht der Luft in der Atmosphäre über dem Reservoir, so dass sich der Quecksilberpegel weiter ändert, bis das Gewicht des Quecksilbers in der Glasröhre genau dem Gewicht der Luft über dem Reservoir entspricht. Sobald sich die beiden nicht mehr bewegen und im Gleichgewicht sind, wird der Druck durch "Ablesen" des Wertes auf der Höhe des Quecksilbers in der vertikalen Spalte aufgezeichnet.

Wenn das Gewicht des Quecksilbers unter dem atmosphärischen Druck liegt, steigt der Quecksilbergehalt im Glasrohr an (hoher Druck).. In Gebieten mit hohem Druck sinkt die Luft schneller auf die Erdoberfläche, als sie in die Umgebung ausströmen kann. Da die Anzahl der Luftmoleküle über der Oberfläche zunimmt, gibt es mehr Moleküle, die eine Kraft auf diese Oberfläche ausüben. Mit einem erhöhten Luftgewicht über dem Reservoir steigt der Quecksilberpegel auf ein höheres Niveau.

Wenn das Gewicht des Quecksilbers über dem atmosphärischen Druck liegt, sinkt der Quecksilberpegel (niedriger Druck)..In Gebieten mit niedrigem Druck steigt Luft schneller von der Erdoberfläche auf, als sie durch Luft ersetzt werden kann, die aus den umliegenden Gebieten einströmt. Da die Anzahl der Luftmoleküle über der Fläche abnimmt, gibt es weniger Moleküle, die eine Kraft auf diese Oberfläche ausüben. Mit einem verringerten Luftgewicht über dem Reservoir fällt der Quecksilberpegel auf ein niedrigeres Niveau ab.

Quecksilber gegen Aneroid

Wir haben bereits untersucht, wie Quecksilberbarometer funktionieren. Ein "Nachteil" ihrer Verwendung ist jedoch, dass sie nicht die sichersten Dinge sind (schließlich ist Quecksilber ein hochgiftiges flüssiges Metall)..

Aneroidbarometer werden häufiger als Alternative zu "flüssigen" Barometern verwendet. Das Aneroid-Barometer wurde 1884 vom französischen Wissenschaftler Lucien Vidi erfunden und ähnelt einem Kompass oder einer Uhr. So funktioniert es: In einem Aneroid-Barometer befindet sich eine kleine flexible Metallbox. Da die Luft aus dieser Box abgepumpt wurde, bewirkt eine kleine Änderung des Außenluftdrucks, dass sich das Metall ausdehnt und zusammenzieht. Die Expansions- und Kontraktionsbewegungen treiben mechanische Hebel an, die eine Nadel bewegen. Während diese Bewegungen die Nadel um das Zifferblatt des Barometers nach oben oder unten bewegen, wird die Druckänderung leicht angezeigt.

Aneroid-Barometer werden am häufigsten in Privathaushalten und kleinen Flugzeugen eingesetzt.

Handy-Barometer

Unabhängig davon, ob Sie zu Hause, im Büro, auf dem Boot oder im Flugzeug einen Barometer haben oder nicht, Ihr iPhone, Android oder ein anderes Smartphone verfügt möglicherweise über einen integrierten digitalen Barometer! Digitale Barometer funktionieren wie ein Aneroid, nur dass die mechanischen Teile durch einen einfachen Drucksensor ersetzt werden. Warum befindet sich dieser wetterbezogene Sensor in Ihrem Telefon? Viele Hersteller verwenden diese Funktion, um die von den GPS-Diensten Ihres Telefons bereitgestellten Höhenmessungen zu verbessern (da der Luftdruck in direktem Zusammenhang mit der Höhe steht)..

Wenn Sie ein Wetterfreak sind, haben Sie den zusätzlichen Vorteil, dass Sie Luftdruckdaten mit einer Reihe anderer Smartphone-Benutzer über die ständige Internetverbindung und Wetter-Apps Ihres Telefons austauschen und zusammenstellen können.

Millibar, Inches of Mercury und Pascal

Der Luftdruck kann in einer der folgenden Maßeinheiten angegeben werden:

• Inches of Mercury (inHg) - Wird hauptsächlich in den USA verwendet.
• Millibars (mb) - Wird von Meteorologen verwendet.
• Pascal (Pa) - Die SI-Druckeinheit, die weltweit verwendet wird.
• Atmosphären (Atm) - Luftdruck auf Meereshöhe bei einer Temperatur von 59 ° F (15 ° C)

Verwenden Sie beim Konvertieren zwischen ihnen die folgende Formel: 29,92 inHg = 1,0 Atm = 101325 Pa = 1013,25 mb

Erschien bei Tiffany Means