Kā darbojas barometrs?

Dzīvsudraba barometri ir vecākais instrumenta veids, un tos joprojām izmanto laika prognozēm. Šie instrumenti, ko 17. gadsimtā izgudroja itāļu fiziķis, ir ļoti precīzi, taču var būt bīstami, jo barometra darbībai nepieciešams augsts dzīvsudraba līmenis. Dzīvsudraba barometri ir arī ļoti delikāti un diezgan lieli, un tiem parasti ir pastāvīgi jāpaliek vienā vietā. Instruments sastāv no lielas stikla caurules ar slēgtu augšdaļu un atvērtu dibenu, kas atrodas lielākā konteinerā. Gan tvertne, gan caurule ir piepildīta ar dzīvsudrabu, un caurulei var būt mērījumu marķējumi uz stikla vai gar sāniem.

Dzīvsudraba barometrs darbojas, izlīdzinot spiedienu starp dzīvsudrabu lielajā traukā un mēģenē. Atmosfēras spiedienam paaugstinoties, gaisa svars uz konteinera dzīvsudrabu virza dzīvsudrabu augstāk caurulē. Kad spiediens pazeminās, gaiss kļūst vieglāks, un dzīvsudrabs tvertnē iedarbojas uz mazāku spēku tvertnē, ļaujot līmenim pazemināties.

Aneroidālais barometrs darbojas pavisam savādāk nekā dzīvsudraba instruments, un to izgudroja gandrīz tieši divus gadsimtus vēlāk. Franču izgudrotājs Lusjēns Vidijs 19. gadsimta vidū spēja izstrādāt jauno versiju, pateicoties metālapstrādes un tehnoloģiju uzlabojumiem. Aneroid barometri parasti sastāv no ļoti mazas, elastīgas kapsulas, kas ir piestiprināta pie svirām, kas var pārvietot adatu uz skalas, ļaujot nolasīt mērījumu.

Aneroīda barometra kapsula darbojas, izmantojot elastīgu metālu, kas ir aizmetināts, lai radītu iekšējo vakuumu. Nospiežot, kapsulas sienas saspiežas, izdarot spiedienu uz pievienoto sviru, kas pārvieto mērīšanas skalu. Jo lielāks spiediens, jo lielāka ir saspiešana, un jo augstāk paceļas gaisa spiediena skala. Lai gan aneroidiskie barometri ļoti labi darbojas vispārīgiem rādījumiem, tie parasti nav tik precīzi kā dzīvsudraba versijas. No otras puses, aneroidiskie barometri ir izturīgāki, mazāk bīstami un viegli transportējami.

Jebkurš mūsdienu barometra veids darbojas ļoti labi, pateicoties gadsimtiem ilgajai abu veidu ierīču precizēšanai. Tos bieži izmanto, lai prognozētu vētru, lietus vai citu nelabvēlīgu laikapstākļu tuvošanos, kas parasti rada zema spiediena rādījumus. Labus laikapstākļus var arī precīzi paredzēt, ja barometrs rāda augsta spiediena rādījumu, kas saistīts ar sausu gaisu un skaidrām debesīm.