Hoe barometers de luchtdruk meten

EEN barometer is een veelgebruikt weerinstrument dat de atmosferische druk meet (ook bekend als luchtdruk of barometrische druk) - het gewicht van de lucht in de atmosfeer. Het is een van de basissensoren van weerstations.

Hoewel er een reeks barometertypen bestaat, worden er in de meteorologie twee hoofdtypen gebruikt: de kwikbarometer en de aneroïde barometer.

De klassieke kwikbarometer is ontworpen als een glazen buis van ongeveer 3 voet hoog met het ene uiteinde open en het andere uiteinde afgedicht. De buis is gevuld met kwik. Deze glazen buis zit ondersteboven in een container, het reservoir genaamd, dat ook kwik bevat. Het kwikniveau in de glazen buis daalt, waardoor bovenaan een vacuüm ontstaat. (De eerste barometer van dit type werd in 1643 bedacht door de Italiaanse natuurkundige en wiskundige Evangelista Torricelli.)

De barometer werkt door het balanceren van het gewicht van kwik in de glazen buis tegen de atmosferische druk, net als een weegschaal. Atmosferische druk is in feite het gewicht van lucht in de atmosfeer boven het reservoir, dus het kwikniveau blijft veranderen totdat het gewicht van kwik in de glazen buis exact gelijk is aan het gewicht van lucht boven de reservoir. Zodra de twee zijn gestopt met bewegen en in evenwicht zijn, wordt de druk geregistreerd door de waarde op kwikhoogte in de verticale kolom te "lezen".

Als het gewicht van kwik lager is dan de atmosferische druk, stijgt het kwikniveau in de glazen buis (hoge druk). In gebieden met hoge druk zakt de lucht sneller naar het aardoppervlak dan dat deze naar de omliggende gebieden kan stromen. Aangezien het aantal luchtmoleculen boven het oppervlak toeneemt, zijn er meer moleculen om op dat oppervlak een kracht uit te oefenen. Met een hoger luchtgewicht boven het reservoir stijgt het kwikniveau naar een hoger niveau.

Als het gewicht van kwik meer is dan de atmosferische druk, daalt het kwikniveau (lage druk) gebieden met lage druklucht stijgt sneller weg van het aardoppervlak dan dat het kan worden vervangen door lucht die uit omliggende gebieden stroomt. Omdat het aantal luchtmoleculen boven het gebied afneemt, zijn er minder moleculen om op dat oppervlak een kracht uit te oefenen. Met een lager gewicht aan lucht boven het reservoir daalt het kwikniveau naar een lager niveau.

We hebben al onderzocht hoe kwikbarometers werken. Een 'nadeel' van het gebruik ervan is echter dat ze niet de veiligste dingen zijn (kwik is tenslotte een zeer giftig vloeibaar metaal).

Aneroïde barometers worden op grotere schaal gebruikt als alternatief voor "vloeibare" barometers. Uitgevonden in 1884 door de Franse wetenschapper Lucien Vidi, lijkt de aneroïde barometer op een kompas of klok. Zo werkt het: in een aneroïde barometer zit een kleine flexibele metalen doos. Omdat de lucht uit deze doos is gepompt, zorgen kleine veranderingen in de externe luchtdruk ervoor dat het metaal uitzet en krimpt. De bewegingen voor uitzetten en krimpen drijven mechanische hendels aan waarin een naald beweegt. Terwijl deze bewegingen de naald omhoog of omlaag drijven rond de wijzerplaat van de barometer, wordt de drukverandering gemakkelijk weergegeven.

Aneroïde barometers zijn de soorten die het meest worden gebruikt in huizen en kleine vliegtuigen.

Of je nu een barometer in huis, op kantoor, op de boot of in het vliegtuig hebt, de kans is groot dat je iPhone, Android of een andere smartphone een ingebouwde digitale barometer heeft! Digitale barometers werken als een aneroïde, behalve dat de mechanische onderdelen worden vervangen door een eenvoudige drukgevoelige transducer. Dus waarom zit deze weersgerelateerde sensor in je telefoon? Veel fabrikanten nemen het op om de hoogtemetingen van de gps-services van uw telefoon te verbeteren (aangezien de atmosferische druk rechtstreeks verband houdt met de hoogte).

Als je toevallig een weergeek bent, krijg je het extra voordeel dat je lucht kunt delen en crowdsourcen drukgegevens met een aantal andere smartphonegebruikers via de altijd ingeschakelde internetverbinding en het weer van je telefoon apps.

Barometrische druk kan worden gerapporteerd in een van de volgende meeteenheden:

• Inches of Mercury (inHg) - Wordt voornamelijk in de Verenigde Staten gebruikt.
• Millibars (mb) - Gebruikt door meteorologen.
• Pascals (Pa) - De SI-eenheid van druk, wereldwijd gebruikt.
• Atmosferen (Atm) - Luchtdruk op zeeniveau bij een temperatuur van 59 ° F (15 ° C)

Gebruik deze formule bij het converteren tussen hen: 29.92 inHg = 1.0 Atm = 101325 Pa = 1013.25 mb

Bewerkt door Tiffany betekent