Væsentlige instrumenter til vejrudsigt:termometre, barometre, regnmålere og vindmålere

Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images

Jordens atmosfære er den eneste i vores solsystem, der understøtter et rigt billedtæppe af vejrbegivenheder. Nøjagtige prognoser er afgørende for hverdagen og for virksomheder, og meteorologer kombinerer avancerede computermodeller med en række instrumenter for at levere pålidelige forudsigelser.

Termometer

Et termometer måler temperaturen. Det klassiske kviksølvtermometer består af et forseglet glasrør fyldt med kviksølv; når temperaturen stiger, udvider kviksølv sig og væskeniveauet stiger, og når temperaturen falder trækker det sig sammen. En kalibreret skala langs røret gør det muligt at aflæse temperaturen direkte. Et fjedertermometer fylder derimod røret med kviksølv og placerer en metalmembran i bunden. Stigende temperaturer øger trykket på membranen, som spænder en fjeder, der roterer en skive for at angive temperaturen.

Barometer

Et barometer måler atmosfærisk tryk, den kraft som luft udøver på en overflade. Det enkleste design bruger et forseglet rør fyldt med kviksølv, der vendes om i en skål med kviksølv. Vægten af ​​luften på skålen afbalancerer vægten af ​​kviksølvsøjlen inde i røret. Under standard atmosfæriske forhold falder kviksølvniveauet ved omkring 76 cm (29,9 tommer). Når atmosfærisk tryk stiger, stiger kviksølvsøjlen; når trykket falder, falder det. Et mere moderne instrument er aneroidbarometeret, som bruger en fleksibel forseglet kapsel. Ændringer i tryk ændrer kapslens tykkelse, et håndtag forstørrer bevægelsen, og en markør på en skive angiver trykket.

Regnmåler

Regnmålere kvantificerer nedbør over en fast periode. Den enkleste form er et almindeligt rør markeret med en skala, men det skal tømmes manuelt, så det ikke længere bruges i automatiserede stationer. En mellemmodel bruger et rør forbundet til en digital vægt; computeren registrerer nedbør kontra tid, men det kræver stadig manuel tømning. Regnmåleren til vippespanden tilbyder en mere elegant løsning:en tragt leder vandet ind i en spand, der er afbalanceret på en tapp. Når en forudbestemt mængde regn fylder spanden, tipper den og skifter automatisk i en anden spand. Hvert tip genererer et elektronisk signal, som en datalogger registrerer, hvilket muliggør kontinuerlig nedbørsmåling.

Anemometer

Et vindmåler måler vindhastigheden. Det grundlæggende kopvindmåler består af en central akse med fire arme med en afstand på 90°, hver arm holder en kop. Når vinden drejer kopperne, roterer armene rundt om aksen. En permanent magnet under aksen aktiverer en reed-kontakt én gang pr. rotation; signalet sendes til en computer, der beregner vindhastigheden ud fra sving i minuttet. Et mere avanceret sonisk vindmåler måler den tid, det tager en lydimpuls at bevæge sig mellem to faste sensorer. Fordi sensorafstanden og lydens hastighed i luft er kendt, giver rejsetiden direkte vindhastigheden langs sensoraksen.