Kaip veikia barometras?

Barometras yra meteorologinis prietaisas, matuojantis oro slėgį. Visų pirma naudojamas oro prognozėms, barometras naudoja skirtingus metodus oro svoriui virš prietaiso matuoti. Yra du pagrindiniai barometrų tipai, kuriuose naudojami skirtingi oro slėgio matavimo metodai, žinomi kaip gyvsidabrio ir aneroidiniai barometrai.
Gyvsidabrio barometrai yra senesnė prietaiso forma ir vis dar naudojami orų prognozėms. XVII amžiuje italų fiziko sugalvoti šie instrumentai yra labai tikslūs, tačiau gali būti pavojingi dėl didelio gyvsidabrio kiekio, reikalingo barometrui valdyti. Gyvsidabrio barometrai taip pat yra labai subtilūs ir gana dideli, todėl paprastai jie turi likti vienoje vietoje nuolat. Prietaisą sudaro didelis stiklinis vamzdelis su uždaru viršumi ir atviru dugnu, kuris yra didesnės talpos viduje. Tiek talpykla, tiek vamzdis užpildyti gyvsidabriu, o ant stiklo arba išilgai vamzdžio šonų gali būti matavimo žymės.

Gyvsidabrio barometras veikia išlygindamas slėgį tarp gyvsidabrio didelėje talpykloje ir vamzdyje esančio gyvsidabrio. Didėjant atmosferos slėgiui, oro svoris ant konteinerio gyvsidabrio varo gyvsidabrį aukščiau vamzdžiu. Kai slėgis krinta, oras tampa lengvesnis, o gyvsidabris, esantis talpykloje, veikia mažesnę jėgą į vamzdelį, todėl lygis nukrenta.

Aneroidinis barometras veikia visiškai kitaip nei gyvsidabrio prietaisas ir buvo išrastas beveik lygiai po dviejų šimtmečių. Prancūzų išradėjas Lucienas Vidie sugebėjo sukurti naują versiją XIX amžiaus viduryje dėl patobulintų metalo apdirbimo ir technologijų. Aneroidiniai barometrai paprastai susideda iš labai mažos lanksčios kapsulės, pritvirtintos prie svirtelių, kuriomis galima pastumti ciferblato adatą, kad būtų galima nuskaityti matavimo duomenis.

Aneroidinio barometro kapsulė veikia naudojant lankstų metalą, kuris yra suvirintas, kad būtų sukurtas vidinis vakuumas. Kai spaudžiamas, kapsulės sienelės susispaudžia, darydamos spaudimą ant pritvirtintos svirties, kuri judina matavimo ratuką. Kuo didesnis slėgis, tuo didesnis išspaudimas ir tuo aukščiau pakyla oro slėgio ratukas. Nors aneroidiniai barometrai labai gerai veikia bendriems rodmenims, jie paprastai nėra tokie tikslūs kaip gyvsidabrio versijos. Kita vertus, aneroidiniai barometrai yra tvirtesni, mažiau pavojingi ir lengvai transportuojami.

Bet kuris modernus barometro tipas veikia itin gerai, nes šimtmečius buvo koreguojama abiejų tipų įrenginiuose. Jie dažnai naudojami prognozuoti artėjančias audras, lietų ar kitus nepalankius orus, dėl kurių paprastai gaunami žemo slėgio rodmenys. Gerą orą taip pat galima tiksliai numatyti, jei barometras rodo aukšto slėgio rodmenis, kurie yra susiję su sausu oru ir giedru dangumi.