Pošteno ali nesramno? Kako uporabiti barometer za napoved vremena

{h1}

Ugotoviti vremensko napoved danes je tako enostavno, kot vklopiti televizor ali preveriti telefon. Vendar ni bilo vedno tako. V stotinah let pred televizijo in celo radiem so ljudje z bolj osnovnimi napravami napovedovali, kaj bo nebo prineslo v prihodnjih dneh.


Eno od teh orodij je bil barometer. Nekoč pogost v letalih, ladjah in običajnih gospodinjstvih po svetu napoveduje bližajoče se vreme z merjenjem sprememb zračnega tlaka. Čeprav je tehnološki napredek v meteoroloških krogih zamenjal skromni barometer, jih je še vedno zabavno imeti doma in znati brati.

V tem članku ponujamo temeljni opis zgodovine barometrov, kako delujejo in kako ga danes uporabiti za napovedovanje vremena. Barometri vam omogočajo, da se počutite bolj povezane z naravnimi silami, ki delujejo zunaj vašega okna, in vas osvobodijo popolne odvisnosti od tistih pogosto napačnih aplikacij in lokalnih napovedi (študije so pokazale, da lokalni meteorologi napihnejo možnosti za slabo vreme, ker je boljše. ocene!).


Kratka zgodovina barometra

Torricelli prvi živosrebrni barometer.

Kar se je leta 1640 začelo kot eksperiment za dokazovanje obstoja naravnih vakuumov, je privedlo do odkritja atmosferskega tlaka. Leta 1643 je Evangelista Torricelli napolnil dolgo cev z živim srebrom, zaprl konec in jo postavil v plitvo, odprto cisterno, v kateri je bilo tudi živo srebro. Ko je bila cev odprta, je živo srebro izteklo in napolnilo cisterno, nato pa se ustavilo približno četrtino poti po cevi in ​​ni nadaljevalo izlivanja. Nekaj ​​je moralo potiskati živo srebro v cisterni, da se je ustavilo, in to nekaj se je izkazalo v samem ozračju, ki je bilo prej veljalo za breztežno. In tako se je rodil prvi barometer.


Vintage barometer ilustracija ob ogledalnem steklenem ogledalu.

Kot je razvidno na desni, so bila v bližini barometrov in termometrov pogosto postavljena očala (ogledala), saj so ljudem pomagala, da so se odločila, kakšna oblačila bodo oblekla ta dan!



V samo nekaj desetletjih je instrument postal dostopen premožnim gospodom in znanstvenikom tako profesionalne kot ljubiteljske vrste. Obdelovalci lesa v poznem 17. stoletju so bili zelo ponosni na oblikovanje dovršenih ohišij za te nove vremenske naprave in postalo je priljubljeno znamenje bogastva in plemenitosti, da v svojem domu prikažete barometer. Ustanovitelji naše države so bili med njimi radi; Washington in Jefferson sta v svojih revijah dnevno snemala zračni tlak.


Dekorativni aneroidni barometer za plašč.

Leta 1840 je bil izumljen prvi mehanski, netekoči barometer. Hitro se je prijelo, ne zaradi skrbi glede živega srebra (kakršne obstajajo danes), temveč zaradi enostavnosti prevoza teh naprav. Bili so veliko manjši in zato cenejši, saj morajo biti živosrebrni barometri visoki vsaj 3 čevlje, da zračni tlak izenači tlak tekočine, ki je potreben za delovanje instrumenta. Do leta 1900 so živosrebrni barometer v veliki meri nadomestili te mehanske ali aneroidne različice, barometri pa so postali bolj dostopni navadnim državljanom.


Gor do 17th stoletja ostajalo napovedovanje na podlagi podatkov, pridobljenih z barometri, zelo nenatančna znanost; približno vse, kar so storili, je bilo napovedovanje neviht, ko bo živo srebro hitro padlo in še nihče ni zares razumel vede o vremenu in atmosferskem tlaku. Šele sredi 19. stoletja je angleški pomorski kapitan Admiral Fitzroy opravil nekaj obsežnih eksperimentov s svojimi barometri in pripravil prve podrobne tabele za napovedovanje. Zdaj je zaslužen za začetek industrije vremenskih napovedi in odkril je napovedni pomen naraščajočega in padajočega zračnega tlaka (do katerega bomo kmalu prišli). Hkrati je bil Fitzroy na delu, meteorologi in vremenski hobiji po vsem svetu so dodajali podatke in znanstveno razumevanje, kako vremenski sistemi delujejo in se premikajo s trgovanjem s pismi s svojimi kolegi opazovalci.

Vremenska postaja Barometer letnik.


Ko je bil telegraf izumljen in je ta izmenjava informacij postala veliko lažja, je napovedovanje vremena resnično zaživelo. Zdaj bi lahko vremenske opazovanja in podatke hitro posredovali in jih zato zajemali in analizirali. Napovedi so počasi postajale natančnejše in vlada je leta 1870 ustanovila Meteorološki urad (danes Državna vremenska služba) in ugotovila, kako je sposobnost predvidevanja neviht in zmrzali rešila življenja ter pomagala trgovini, kmetijstvu in vojski. po vsej državi se je zanašal na odčitke barometrov, termometrov, higrometrov (merjenje vlažnosti) ter opazovanja s polja in na morju, da bi kmetom, mornarjem in navadnim državljanom ponujal napovedi.

Letošnja sobota zvečer post naslovnica april 1946 napoved meteorologov.

Meteorologi so še naprej uporabljali tradicionalne barometre tudi sredi 19. stoletja.


Šele sredi 20. letath stoletja, da so se računalniki začeli uporabljati za napovedovanje vremena, uporaba tradicionalnih orodij za spremljanje, kot je barometer, pa je zares upadla. Medtem ko so očitki tlaka še vedno očitno glavni del napovedi, se to izvaja digitalno in ne z ročno analizo odčitkov.

Medtem ko poklicni meteorologi ne uporabljajo več 'analognih' barometrov, je znanje o njihovi uporabi lepa spretnost. In prvi korak k pridobivanju tega znanja je razumevanje, kaj v resnici predstavlja atmosferski tlak.

Kaj je atmosferski tlak?

Ilustracija atmosferskega tlaka.

Zračni tlak se z naraščanjem višine zmanjšuje.

Atmosferski tlak - ali zračni tlak - je preprosto teža zraka v tleh. Nekoliko lažje je razumeti, ko najprej pomislite na koncept vodnega tlaka. Ko se poglobite v vodo, se tlak poveča. To je zato, ker se spuščate, povečana teža vode na vas narašča. V 1 metru vode imate težo tistega nog vode, ki vas pritiska. V 2 metrih vode imate na sebi težo dodatnega čevlja vode, ki pritiska na vas. V resnici je povsem logično.

Zdaj pomislite na kopno kot na dno atmosferskega oceana. Kot je dokazal Torricelli, zrak ni brez teže. Barometrični tlak je torej teža zraka od vrha ozračja do vas. Razumljivo je, da je tlak nižji, ko se višate - na vrhu je manj zraka.

Atmosferski tlak se na splošno meri v palcih živega srebra (v Ameriki, to je - v milibarih v metričnih državah), ki sega stotine let nazaj do Torricellijevega barometra živega srebra, ki je bil v osnovni obliki še do zadnjega desetletja. Ker je nevarna tekočina zdaj v večini krajev prepovedana, sodobnejši barometri pa se uveljavljajo, meritve začnejo nadomeščati tako imenovani hektopaskali. V bistvu gre za merjenje kilogramov na kvadratni palec, kar je bolj natančno glede na to, kaj se dejansko dogaja z zrakom. Kakor koli že, na katerem koli potrošniškem barometru, ki ga vidite danes, bodo vaše meritve v palcih ali milibarjih.

Zdaj, ko vemo, kakšen pritisk je, poglejmo, kako vpliva na naše vreme. Ali natančneje, kako vreme vpliva na zračni tlak.

Kako vreme vpliva na zračni pritisk

Ena izmed stvari, ki jo v vremenskih napovedih opazite najpogosteje, so veliki znaki 'H' in 'L', ki se premikajo po zemljevidu. To so veliki odseki visokega ali nizkega tlaka - ponavadi več sto milj čez. Ni številke, ki bi označevala visoko ali nizko; gre zgolj za relativni izraz - območje visokega tlaka je večje od tistega okoli njega.

Kako visoko- in nizkotlačni sistemi delujejo v vremenu.

Območje visokega tlaka - torej več sila navzdol - potiska zrak navzdol. Ko se zrak spušča, se segreje, kar zavira nastanek oblakov in neviht. Tako je visok pritisk skoraj vedno znak lepega ali lepega vremena.

Zrak pa se želi dvigniti. Ko bo torej zadel območje nizkega tlaka - kjer sila navzdol ni tako velika - bo imela to priložnost. Ko se zrak dviguje, se ohladi, kar kondenzira in tvori padavine. Zato je nizek tlak povezan s slabim vremenom ('slabo' je seveda sorazmeren izraz - nekateri imajo radi nevihte in dež!).

Zemljevid barometer napovedi noaa.

Tako si lahko predstavljate mešanico visokotlačnih in nizkotlačnih odsekov po zemljevidu. Ustvarjajo jih veter, vrtenje planeta, sonce - vse vrste dejavnikov, ki so popolnoma zunaj človekovega nadzora ali napovedi. Toda tisto vreme vemo, da te razlike v zračnem tlaku napovedujejo.

Barometer, ki ima visok odčitek - kar pomeni visok tlak - in je stabilen, kaže na lepo vreme. Ste sredi visokotlačnega sistema. Barometer, ki pada, kaže, da se vseli nizkotlačni sistem in lahko pričakujete slabše vreme. Kako slabo vreme postane, je posledica velike razlike med visokotlačnim in nizkotlačnim sistemom. Večja kot je razlika, več hlapnosti je v ozračju in močnejša je nevihta. Manjša kot je razlika, manj verjetno je, da boste videli dež ali nevihte.

V redu - veste o zračnem tlaku in o tem, kako nanj vpliva vreme. Zdaj lahko spoznamo vrste barometrov in kako jih dejansko uporabiti za napovedovanje vremena.

Vrste barometrov

Vrste barometrov vintage ilustracija.

Skozi leta so bili različni barometri uporabljeni za pomoč vremenskim napovedovalcem in mornarjem. Oglejmo si jih na kratko in kako delujejo:

Živo srebro: Kot vemo, je bil to prvi izumljeni barometer. Uporablja odprto živo cisterno skupaj z zaprto cevjo, visoko vsaj 30 centimetrov. Zrak pritiska na odprto živo srebro, kar dvigne ali zniža nivo živega srebra v cevi. Zaradi uporabe nevarne snovi danes na trgu ne najdete novih modelov. Obstajajo sodobne različice, ki imajo v bistvu enak mehanizem, vendar ne uporabljajo ne živega srebra ne odprtega bazena, temveč fiksno količino plina, zaprtega v cev. Na koncu te niso tako natančne kot sodobne različice.

Vintage ilustracija barometra z aneroidom.

Aneroid: Aneroidni barometer, izumljen leta 1844, je netekoča naprava. Uporablja majhno kovinsko škatlo - imenovano aneroidna celica - iz zlitine berilija in bakra. Spremembe zračnega tlaka povzročijo, da se škatla razširi ali krči, kar poganja mehanske ročice, ki se nato prikažejo na sprednji strani barometra. To so pogosto čudovite naprave, za katere si predstavljate, da jih vidite na starih ladjah in vremenskih postajah, in se v mnogih primerih uporabljajo še danes.

Elektronski barometer.

Elektronski: Kot vsa orodja v naši moderni dobi so barometri, ki se uporabljajo v sodobni navigaciji in meteorologiji, večinoma elektronski. Kako težko deluje, je nekoliko težko razumeti, zato sem moral meteorologa in profesorja Jona Van de Grifta prositi, da mi ga da na čim laičnejši način: »Elektronski barometrični senzorji uporabniku zagotavljajo oceno nadmorske višine. Ti vključujejo merilnik napetosti, ki je tanka žica, ki spremeni svojo električno upornost zaradi atmosferskega tlaka, ki deluje na membrano, ovito okoli nje. Nastalo spremembo napetosti lahko pretvornik ojači in prebere in sčasoma prikaže uporabniku. '

Kateri tip bi morali kupiti?

Vintage ilustracija barometra z živim srebrom.

Na moje presenečenje je bilo iskanje barometra neverjetno zahtevno. Preprosto ni veliko možnosti.

Prva možnost - in najboljša za pravega meteorologa - je najti digitalno vremensko postajo, ki bo verjetno vključevala barometer, pa tudi druge odčitke, kot sta temperatura in vlaga. Včasih jih dobite v velikih trgovinah s škatlami, trgovinah s športno opremo in celo vrtcih / cvetličarnah, vendar boste verjetno lahko izbirali med samo enim ali dvema modeloma. Vaša boljša stava je, da jo kupite prek spleta kot je ta. Ima senzor, ki ga obesite zunaj in nato meritve pošlje digitalnemu čitalniku.

Druga možnost, poleg nakupa starine, je, da si pri spletnem prodajalcu priskrbite čeden arometični barometer. Po vsem mestu sem iskal enega in nisem mogel ničesar dobiti v roke. In to v Denverju - ni tako, da gre za majhno mesto. Na koncu sem dobil ta Fischerjev model. Aneroidni barometri delujejo zelo dobro in izgledajo čudovito na steni kot moški okrasni kos. Ni pomembno, ali so znotraj ali zunaj, vedite pa, da bodo nekatere stvari vplivale na odčitke, na primer bližina odprtin za ogrevanje ali hlajenje, pa tudi uporaba klimatskih naprav ali vlažilcev.

Kako uporabiti barometer za napoved vremena

Napoved vremena vintage ilustracija.

Zdaj, ko poznate znanost, je napovedovanje vremena pravzaprav precej preprosto. Čeprav obstajajo nekatere razlike pri uporabi aneroida ali digitalnega barometra, so načela pri merjenju in analizi tlaka enaka.

Zadnji del barometra za aneroid. Luknje na vrhu plastične podlage omogočajo pretok zraka. Majhen vijak na spodnjem desnem robu je kaj

Zadnji del barometra za aneroid. Luknje na vrhu plastične podlage omogočajo pretok zraka. Majhen vijak na spodnjem desnem robu je tisto, kar se uporablja za kalibracijo naprave; Za to sem moral uporabiti majhen izvijač za očala.

Nastavitev barometra je enostavna. Za različico aneroida jo morate ročno umeriti. Vse to pomeni, da z majhnim izvijačem nastavite roko (kot na uri), da ustreza trenutnemu zračnemu tlaku na vaši lokaciji (Uporabljam weather.gov). Ko to storite, je vse pripravljeno.

Digitalni barometri - ki so običajno vključeni kot del obsežnejše amaterske vremenske postaje - ta del naredijo namesto vas.

Kot smo že izvedeli, bodo meritve barometra bodisi v palcih ali milibarjih. Odčitki bodo praviloma med 28 in 31 palcev, običajno merjeni na stoto decimalno mesto. Poznavanje same številke pa ni vse v pomoč. Pomembno je, v katero smer se premika igla. To je spremembe v zračnem tlaku, ki pomaga pri napovedovanju vremena. To pomeni, da statične številke brez znakov naraščanja ali padanja na splošno niso zelo uporabne.

Če želite natančne napovedi, si morate vsakih nekaj ur ogledati barometer in preveriti, kako se številka spreminja. Upoštevajte, da se bodo spremembe zdele majhne; v nekaj tednih, ko sem imel svoj barometer, je bil ves čas med 30.00 in 30.30, navadno se je v katerem koli dnevu premikal le -05-.1 v katero koli smer.

Na barometru aneroida boste imeli dve roki. Ena bo prikazala odčitek zračnega tlaka, druga pa ročno številčnico, ki jo poravnate glede na odčitek tlaka, kadar koli merite. Namen ročne roke je, da lahko med odčitki hitro in enostavno vidite, v katero smer se je premaknila igla in kako daleč:

Prilagodite ročni barometer.

Kadar odčitavate, nastavite gumb na barometru za aneroid, da ročno roko poravnate z merilno roko.

Sodobno branje barometra z aneroidi.

Potem, ko naslednjič odčitate, lahko hitro vidite, v katero smer se je premikala merilna igla. Trenutno odčitavanje je približno 30,18 palcev.

Burno branje na aneroidnem barometru.

Na barometrih za aneroide so običajno tudi laični izrazi, kot sta 'Stormy' in 'Dry'. Ideja je, da bodo odčitki barometra na določenih ravneh napovedovali te vremenske razmere. Na žalost ti izrazi resnično delujejo samo na morski gladini. Tukaj v Denverju - kilometer nad morjem - so skorajda ničvredni. Ni važno zame - dodajo okrasno privlačnost barometra.

Na digitalnem barometru boste najverjetneje imeli indikacije 'naraščajočega' ali 'padajočega' in morda celo graf - imenovan barograf -, ki prikazuje prejšnje odčitke in trende. To bo bolj koristno in natančno za pravega amaterskega meteorologa. Namesto da bi si moral začrtati ali zapomniti prejšnje odčitke, naprava to stori namesto vas.

Akuritski digitalni barometer.

Odčitke barometra si lahko ogledate v spodnjem levem kotu te digitalne vremenske postaje. Vključuje graf, imenovan barograf, ki prikazuje trende in gibanje pritiska.

Spodaj je osnovni grafikon, ki prikazuje odčitke barometra in njihove korelirane vremenske vzorce, ki vam bodo pomagali začeti. Upoštevajte, da je vsaka lokacija drugačna in da številne stvari vplivajo na barometrično odčitavanje, vključno s temperaturo, nadmorsko višino, vlago itd. V atmosferi nestanovitne lokacije, kot je Denver - z gorami, ki hitro vplivajo na vremenske sisteme - nekatere nevihte nastanejo prehitro za pobiranje. To je samo narava vremena! Upoštevajte tudi, da vam bodo barometri pomagali napovedovati le približno 24-48 ur. Ker tlačni sistemi trajajo nekaj dni in včasih tudi tedne, lahko preteče nekaj časa, preden opazite bistveno razliko v odčitkih.

Tabela napovedi barometra.

To so odčitki za morsko gladino. S tem kalkulatorjem lahko prilagodite svojo višino. Po mojih izkušnjah so bolj kot številke same pomembnejši naraščajoči in padajoči trendi. Ugotovili boste, kako in najnižje točke atmosferskega tlaka na vašem območju, in kmalu se ne boste mogli zanašati na karto.

Po nekaj tednih odčitavanja boste precej dobro spoznali svoje lokalno vreme in lahko boste ugotovili, kaj je visoko, kaj nizko, kaj presenetljivo itd. Pojdite tja in dobite napovedi!