Πώς λειτουργεί ένα βαρόμετρο;

Το βαρόμετρο είναι ένα μετεωρολογικό όργανο που μετρά την πίεση του αέρα. Χρησιμοποιείται κυρίως στην πρόγνωση καιρού, ένα βαρόμετρο χρησιμοποιεί διαφορετικές μεθόδους για να μετρήσει το βάρος του αέρα πάνω από το όργανο. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι βαρομέτρων που χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους για να εξακριβώσουν τις μετρήσεις της πίεσης του αέρα, γνωστά ως βαρόμετρα υδραργύρου και ανεροειδών.
Τα βαρόμετρα υδραργύρου είναι η παλαιότερη μορφή οργάνου και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα για μετεωρολογικές προβλέψεις. Εφευρέθηκε τον 17ο αιώνα από έναν Ιταλό φυσικό, αυτά τα όργανα είναι πολύ ακριβή, αλλά μπορεί να είναι επικίνδυνα λόγω των υψηλών επιπέδων υδραργύρου που απαιτούνται για τη λειτουργία του βαρόμετρου. Τα βαρόμετρα υδραργύρου είναι επίσης πολύ ευαίσθητα και αρκετά μεγάλα και γενικά πρέπει να παραμένουν μόνιμα σε ένα μέρος. Το όργανο αποτελείται από ένα μεγάλο γυάλινο σωλήνα με κλειστό πάνω και ανοιχτό κάτω μέρος, που κάθεται μέσα σε ένα μεγαλύτερο δοχείο. Τόσο το δοχείο όσο και ο σωλήνας είναι γεμάτα με υδράργυρο και ο σωλήνας μπορεί να έχει σημάδια μέτρησης στο γυαλί ή κατά μήκος των πλευρών.

Ένα βαρόμετρο υδραργύρου λειτουργεί εξισορροπώντας την πίεση μεταξύ του υδραργύρου στο μεγάλο δοχείο και αυτού εντός του σωλήνα. Καθώς η ατμοσφαιρική πίεση αυξάνεται, το βάρος του αέρα στον υδράργυρο του δοχείου οδηγεί τον υδράργυρο ψηλότερα στον σωλήνα. Όταν η πίεση πέφτει, ο αέρας γίνεται ελαφρύτερος και ο υδράργυρος στο δοχείο ασκεί λιγότερη δύναμη σε αυτόν στο σωλήνα, επιτρέποντας τη στάθμη να πέσει.

Το βαρόμετρο ανεροειδούς λειτουργεί αρκετά διαφορετικά από το όργανο υδραργύρου και εφευρέθηκε σχεδόν ακριβώς δύο αιώνες αργότερα. Ένας Γάλλος εφευρέτης, ο Lucien Vidie, μπόρεσε να αναπτύξει τη νέα έκδοση στα μέσα του 19ου αιώνα, χάρη στις βελτιώσεις στη μεταλλουργία και την τεχνολογία. Τα βαρόμετρα ανεροειδών αποτελούνται συνήθως από μια πολύ μικρή, εύκαμπτη κάψουλα, η οποία συνδέεται με μοχλούς που μπορούν να μετακινήσουν μια βελόνα σε έναν επιλογέα, επιτρέποντας την ανάγνωση της μέτρησης.

Η κάψουλα σε ένα βαρόμετρο ανεροειδούς λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα εύκαμπτο μέταλλο που κλείνει με συγκόλληση για να δημιουργήσει ένα εσωτερικό κενό. Όταν πιέζονται, τα τοιχώματα της κάψουλας συμπιέζονται, ασκώντας πίεση σε έναν προσαρτημένο μοχλό που κινεί έναν επιλογέα μέτρησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο μεγαλύτερη είναι η συμπίεση και όσο υψηλότερος ανεβαίνει ο επιλογέας πίεσης αέρα. Ενώ τα βαρόμετρα ανεροειδών λειτουργούν πολύ καλά για γενικές μετρήσεις, τείνουν να μην είναι τόσο ακριβή όσο οι εκδόσεις υδραργύρου. Από την άλλη πλευρά, τα βαρόμετρα ανεροειδών είναι πιο ανθεκτικά, λιγότερο επικίνδυνα και εύκολα στη μεταφορά.

Οποιοσδήποτε τύπος σύγχρονου βαρόμετρου λειτουργεί εξαιρετικά καλά, χάρη σε αιώνες λεπτομέρειας και στους δύο τύπους συσκευών. Χρησιμοποιούνται συχνά για την πρόβλεψη της έλευσης καταιγίδων, βροχών ή άλλων κακών καιρικών συνθηκών, που συνήθως οδηγούν σε μετρήσεις χαμηλής πίεσης. Ο καλός καιρός μπορεί επίσης να προβλεφθεί με ακρίβεια εάν ένα βαρόμετρο δείχνει ένδειξη υψηλής πίεσης, η οποία συνδέεται με ξηρό αέρα και καθαρό ουρανό.