Oikein vai väärin? Kuinka sääennustetta käytetään barometrilla

{h1}

Nykyään sääennusteen selvittäminen on yhtä helppoa kuin television käynnistäminen tai puhelimen tarkistaminen. Näin ei kuitenkaan aina ollut. Satoja vuosia ennen televisiota ja jopa radiota ihmiset käyttivät alkeellisempia laitteita ennustamaan, mitä taivas tuo lähipäivinä.


Yksi näistä työkaluista oli barometri. Kerran yleinen lentokoneissa, laivoissa ja tavallisissa kotitalouksissa ympäri maailmaa, se ennustaa lähestyvän sään mittaamalla ilmanpaineen muutoksia. Vaikka tekninen kehitys on korvannut nöyrän barometrin meteorologisissa piireissä, heillä on silti hauskaa olla kotona ja osata lukea.

Tässä artikkelissa tarjoamme pohjan barometrien historiasta, niiden toiminnasta ja siitä, miten sitä käytetään tänään sääennusteisiin. Barometrit antavat sinun tuntea olevasi enemmän yhteydessä luonnonvoimiin, jotka työskentelevät ikkunasi ulkopuolella, ja vapauttavat sinut olemasta täysin riippuvaisia ​​usein vääristä sovelluksista ja paikallisista ennusteista (tutkimukset ovat osoittaneet, että paikalliset meteorologit lisäävät huonon sään mahdollisuutta, koska se kerää paremmin arvosanat!).


Barometrin lyhyt historia

Torricellin ensimmäinen elohopeaparometri.

Se, joka alkoi kokeiluna vuonna 1640 todistamaan luonnollisten tyhjiöiden olemassaolo, johti ilmakehän paineen löytämiseen. Vuonna 1643 Evangelista Torricelli täytti pitkän putken elohopealla, sulki pään ja asetti sen matalaan, avoimeen säiliöön, joka sisälsi myös elohopeaa. Kun putki avattiin, elohopea virrasi ulos ja täytti säiliön, mutta pysähtyi sitten noin neljänneksen putken alareunasta eikä jatkanut kaatamista. Jotain oli painettava alas säiliössä olevaa elohopeaa, jotta se pysähtyisi, ja että jotain osoittautui itse ilmakehäksi, jonka aiemmin uskottiin olevan painoton. Ja niin syntyi ensimmäinen barometri.


Vuosikerta barometrin kuva lasin peilin vieressä.

Oikealta katsottuna etsivät lasit (peilit) sijoitettiin usein barometrien ja lämpömittareiden lähelle, koska ne auttoivat ihmisiä päättämään, mitä vaatteita he pukeutuivat sinä päivänä!



Vain muutamassa vuosikymmenessä instrumentti tuli hyvin toimeentulevien herrasmiesten ja tutkijoiden saataville sekä ammattilais- että amatöörilajikkeesta. 1700-luvun lopun puusepät tekivät suurta ylpeyttä näiden uusien säälaitteiden monimutkaisten koteloiden suunnittelussa, ja barometrin asettaminen kotiinsa oli suosittu rikkauden ja aateliston merkki. Maamme perustajat olivat niitä rakastavien joukossa; sekä Washington että Jefferson nauhoittivat päivittäin ilmapainetta päiväkirjoissaan.


Koristeellinen aneroidibarometri vaipalle.

Vuonna 1840 keksittiin ensimmäinen mekaaninen, nestemäinen barometri. Se tarttui nopeasti, ei elohopeaa koskevien huolien takia (kuten nykyäänkin), vaan näiden laitteiden kuljetuksen yksinkertaisuuden vuoksi. Ne olivat paljon pienempiä ja siksi halvempia, koska elohopeaparometrien oli oltava vähintään 3 metriä korkeita, jotta ilmanpaine tasoitti laitteen toimimiseen tarvittavan nestepaineen. Vuoteen 1900 mennessä elohopeaparometri korvattiin pitkälti näillä mekaanisilla tai aneroidiversioilla, ja barometrit tulivat helpommin tavallisen kansalaisen saataville.


Ylös 17th vuosisadalla, ennusteiden tekeminen barometreista saatujen tietojen perusteella oli edelleen erittäin epätarkkaa tiedettä; Kaiken kaikkiaan he ennustivat myrskyjä, kun elohopea putosi nopeasti, eikä kukaan vielä ymmärtänyt tiedettä säästä ja ilmanpaineesta. Vasta 1800-luvun puolivälissä englantilainen merikapteeni amiraali Fitzroy teki mittavia kokeita barometreineen ja esitti ensimmäiset yksityiskohtaiset ennustetaulukot. Hänelle on nyt myönnetty sääennusteiden perustaminen, ja hän huomasi nousevan ja laskevan ilmanpaineen ennustavan merkityksen (mihin saamme pian). Samanaikaisesti Fitzroy oli töissä, meteorologit ja sääharrastajat ympäri maailmaa lisäsivät tietoja ja tieteellistä ymmärrystä sääjärjestelmien toiminnasta ja liikkumisesta käymällä kauppaa kirjeillä muiden tarkkailijoidensa kanssa.

Barometrin sääaseman vuosikerta.


Kun lennätin on keksitty ja tiedonvaihto on tullut huomattavasti helpommaksi, sääennuste todella lähti liikkeelle. Säähavaintoja ja tietoja voitiin nyt välittää nopeasti, ja siksi ne voidaan piirtää ja analysoida. Ennusteista tuli tarkkoja ja huomaten, kuinka kyky ennustaa myrskyjä ja pakkasia pelasti ihmishenkiä ja auttoi kauppaa, maataloutta ja armeijaa, hallitus perusti säätoimiston (nykyisin kansallisen sääpalvelun) vuonna 1870. Sadat Weather Bureauin sääasemat ympäri maata luotti barometrien, lämpömittareiden, kosteusmittareiden (kosteuden mittaamiseen) lukemiin sekä kentällä ja merellä tehtyihin havaintoihin tarjotakseen ennusteita maanviljelijöille, merimiehille ja tavallisille kansalaisille.

Vuosikerta lauantai-iltana postikannen huhtikuun 1946 meteorologien ennuste.

Meteorologit jatkoivat perinteisten barometrien käyttöä jo 1900-luvun puoliväliin saakka.


Vasta 20-luvun puolivälissäth vuosisadalla tietokoneita alettiin käyttää sääennusteissa, ja perinteisten seurantatyökalujen, kuten barometrin, käyttö todella väheni. Vaikka painelukemat ovat edelleen selvästi suurin osa ennusteista, se tehdään digitaalisesti eikä lukemien manuaalisen analyysin avulla.

Vaikka 'analogiset' barometrit eivät enää ole ammattimaisten meteorologien käytössä, tietämys niiden käytöstä on siisti taito. Ja ensimmäinen askel kohti taitotiedon hankkimista on ymmärtää, mitä ilmanpaine todella on.

Mikä on ilmanpaine?

Ilmakehän paineen kuva.

Ilmanpaine laskee korkeuden kasvaessa.

Ilmanpaine - tai ilmanpaine - on yksinkertaisesti ilman paino maanpinnalla. Se on hieman helpompi ymmärtää, kun ajatellaan ensin vedenpaineen käsitettä. Kun olet syvemmällä vedessä, paine kasvaa. Tämä johtuu siitä, että laskeutuessasi veden päälle muodostunut paino kasvaa. Yhdessä jalka vedessä painaa sitä vesijalan painoa. 2 jalkaa vettä painaa ylimääräisen vesijalan paino sinua. Se on todella loogista.

Ajattele nyt, että maa on ilmakehän pohja. Kuten Torricelli osoitti, ilma ei ole painoton. Joten ilmanpaine on ilman paino ilmakehän yläosasta aina sinuun asti. Ymmärrettävästi paine on matalampi, kun nouset korkeammalle - päällesi on vähemmän ilmaa.

Ilmanpaine mitataan yleensä elohopean tuumina (Amerikassa, ts. Millibareina metristen maiden kohdalla), joka ulottuu satojen vuosien taakse Torricellin elohopeaparometriin, jota perusmuodossa käytettiin vielä noin viimeisen vuosikymmenen ajan. Kun vaarallinen neste on nyt kielletty useimmissa paikoissa ja nykyaikaiset barometrit ovat tarttuneet, mittaus alkaa korvata ns. Hektopascaleilla. Se on pohjimmiltaan punnan / neliötuuman mittaus, joka on tarkempi kuin mitä ilman kanssa tapahtuu. Joko niin, millä tahansa kuluttajabarometrillä, jonka näet tänään, mittauksesi on tuumina tai millibaareina.

Nyt kun tiedämme, mikä paine on, katsotaanpa, miten se vaikuttaa säämme. Tai tarkemmin, miten sää vaikuttaa ilmanpaineeseen.

Kuinka sää vaikuttaa ilmanpaineeseen

Yksi sääennusteissa yleisimmin näkemistäsi on kartan yli liikkuvat isot H- ja L-merkit. Nämä ovat suuria - yleensä useita satoja kilometrejä pitkin - karhoja korkealla tai matalalla paineella. Ei ole mitään numeroa, joka viittaa korkeaan tai matalaan; se on vain suhteellinen termi - korkeapainealue on korkeampi kuin sen ympärillä.

Kuinka korkean ja matalan paineen järjestelmät toimivat säällä.

Korkeapaineinen alue - eli enemmän alaspäin suuntautuva voima - työntää ilmaa alas. Kun ilma laskeutuu, se lämpenee, mikä estää pilvien ja myrskyjärjestelmien muodostumisen. Joten korkea paine on melkein aina merkki hyvästä tai reilusta säästä.

Ilma haluaa kuitenkin nousta. Joten kun se osuu matalapaineiseen alueeseen - missä alaspäin suuntautuva voima ei ole niin suuri - sillä on se mahdollisuus. Kun ilma nousee, se jäähtyy, joka tiivistyy ja muodostaa sateen. Matalaan paineeseen liittyy siis huono sää ('huono' on tietysti suhteellinen termi - jotkut ihmiset todella pitävät myrskyistä ja sateista!).

Barometriennustekartta noaa.

Joten voit kuvitella kartan poikki korkean ja matalan paineen karhoja. Ne syntyvät tuulesta, planeetan pyörimisestä, auringosta - kaikenlaisista tekijöistä, jotka ovat täysin ihmisen hallinnan tai ennustamisen ulkopuolella. Mutta tiedämme, minkä tyyppistä säätä nämä ilmanpaine-erot osoittavat.

Barometri, jolla on korkea lukema - mikä tarkoittaa suurta painetta - ja vakaa, osoittaa hyvää säätä. Olet keskellä korkeapainejärjestelmää. Putoava barometri osoittaa, että matalapainejärjestelmä liikkuu sisään, ja voit odottaa huonompaa säätä. Kuinka huono sää muuttuu, on seurausta siitä, kuinka suuri ero on korkeapaineisen ja matalapainejärjestelmän välillä. Mitä suurempi ero, sitä enemmän ilmakehässä on epävakautta ja sitä voimakkaampi myrsky on. Mitä pienempi ero, sitä vähemmän todennäköistä näet sateen tai myrskyn.

Selvä - tiedät ilmanpaineesta ja siitä, miten sää vaikuttaa siihen. Nyt voimme oppia barometrityypeistä ja siitä, miten niitä todella käytetään sääennusteisiin.

Barometrityypit

Tyypit barometrien vintage kuva.

Vuosien varrella on käytetty erityyppisiä ilmanpainemittareita sääennusteiden ja merimiesten auttamiseen. Katsotaanpa lyhyesti niitä ja niiden toimintaa:

Elohopea: Kuten tiedämme, tämä oli ensimmäinen keksitty barometri. Siinä käytetään avointa elohopeasäiliötä sekä suljettua putkea, jonka korkeus on vähintään 30 tuumaa. Ilma painaa avointa elohopeaa, mikä nostaa tai laskee elohopean tasoa putkessa. Vaarallisen aineen käytön takia et löydä uusia malleja tänään. On olemassa moderneja versioita, joissa on periaatteessa sama mekanismi, mutta joissa ei käytetä elohopeaa eikä avointa uima-allasta, vaan pikemminkin kiinteä määrä kaasua suljettuna putkeen. Viime kädessä nämä eivät ole yhtä tarkkoja kuin modernit versiot.

Vintage aneroidibarometrin kuva.

Aneroidi: Vuonna 1844 keksitty aneroidibarometri on nestemäinen laite. Siinä käytetään pientä metallilaatikkoa, jota kutsutaan aneroidikennoksi, joka on valmistettu berylliumin ja kuparin seoksesta. Ilmanpaineen muutokset aiheuttavat laatikon laajenemisen tai supistumisen, mikä ajaa mekaanisia vipuja, jotka sitten näytetään barometrin pinnalla. Nämä ovat usein kauniita laitteita, joita kuvittelette näkevänne vanhoissa laivoissa ja sääasemilla, ja niitä käytetään edelleen monissa tapauksissa.

Elektroninen barometri.

Sähköinen: Kuten kaikki modernin aikamme työkalut, modernissa navigoinnissa ja meteorologiassa käytetyt barometrit ovat enimmäkseen elektronisia. Niiden toimintaa on vähän vaikea ymmärtää, joten jouduin pyytämään meteorologia ja professoria Jon Van de Griftiä antamaan sen minulle mahdollisimman maallikolla: ”Elektroniset barometriset anturit antavat käyttäjälle arvion korkeudesta merenpinnan yläpuolella. Näihin sisältyy venymäliuska, joka on ohut lanka, joka muuttaa sähkövastustaan ​​sen ympärille käärittyyn kalvoon vaikuttavan ilmanpaineen seurauksena. Muunnin voi vahvistaa ja lukea tuloksena olevan jännitteen muutoksen ja näyttää lopulta käyttäjälle. '

Minkä tyyppisen sinun pitäisi ostaa?

Vintage elohopeaparometri.

Yllätyksekseni barometrin löytäminen oli uskomattoman haastavaa. Vaihtoehtoja ei yksinkertaisesti ole paljon.

Ensimmäinen vaihtoehto - ja paras todelliselle meteorologille - on löytää digitaalinen sääasema, joka sisältää todennäköisesti ilmanpainemittarin sekä muita lukemia, kuten lämpötilan ja kosteuden. Voit joskus hankkia näitä suurista laatikkokaupoista, urheiluvälineiden myymälöistä ja jopa taimitarhoista / kukkakaupoista, mutta olet todennäköisesti rajoitettu vain yhteen tai kahteen malliin, joista valita. Parempi panoksesi on ostaa yksi verkosta, niinkuin tämä. Siinä on anturi, jonka ripustat ulkopuolelle ja joka sitten lähettää mittaukset digitaaliselle lukijalle.

Toinen vaihtoehto antiikin ostamisen lisäksi on saada komean näköinen aneroidibarometri verkkokaupasta. Etsin kaikkialta kaupungista yhden, enkä saanut mitään käsistäni. Ja se on Denverissä - se ei ole kuin pieni kaupunki. Päädyin saamaan tämä malli Fischeriltä. Aneroidibarometrit toimivat todella hyvin, ja näyttävät pirun hyvältä seinältä miehekäs koriste-esine. Sillä ei ole merkitystä, ovatko he sisä- tai ulkopuolella, mutta tiedä, että jotkut asiat vaikuttavat lukemiin, kuten lämmitys- tai jäähdytysaukkojen läheisyys sekä ilmastointilaitteiden tai ilmankostuttimien käyttö.

Kuinka sääennustetta käytetään barometrilla

Ennuste sää vintage kuva.

Nyt kun tiedät tieteen, sään ennustaminen on itse asiassa melko yksinkertaista. Ja vaikka aneroidi- tai digitaalibarometrin käytössä on joitain eroja, paineen mittaamisen ja analysoinnin periaatteet ovat samat.

Aneroidibarometrin takaosa. Muovisen alustan yläosassa olevat reiät mahdollistavat ilman virtaamisen. Pieni ruuvi oikeassa alareunassa on mitä

Aneroidibarometrin takaosa. Muovisen alustan yläosassa olevat reiät mahdollistavat ilman virtaamisen. Oikeassa alareunassa oleva pieni ruuvi on laite, jota käytetään kalibroimaan; Minun oli käytettävä pientä silmälasien ruuvimeisseliä tekemään niin.

Barometrin asettaminen on helppoa. Aneroidiversiota varten sinun on kalibroitava se manuaalisesti. Kaikki tämä tarkoittaa sitä, että pienellä ruuvimeisselillä asetetaan käsi (kuten kellossa) vastaamaan sijaintisi nykyistä ilmanpaineita (Käytän weather.gov). Kun olet tehnyt sen, kaikki on asetettu.

Digitaaliset barometrit - yleensä mukana osana kattavampaa amatööri-sääasemaa - tekevät sen sinulle.

Kuten olemme jo oppineet, barometrin mittaukset ovat joko tuumina tai millibaareina. Lukemat ovat yleensä välillä 28-31 tuumaa, yleensä mitattuna sadasosaan. Pelkän numeron tunteminen ei kuitenkaan ole kovin hyödyllistä. Tärkeää on, mihin suuntaan neula liikkuu. Se on muuttaa ilmanpaineessa, joka auttaa sääennusteita. Tämä tarkoittaa, että staattiset luvut, joissa ei ole merkkejä noususta tai laskusta, eivät yleensä ole kovin hyödyllisiä.

Joten tarkkojen ennusteiden saamiseksi sinun on katsottava barometriä muutaman tunnin välein ja nähdä, kuinka luku muuttuu. Muista, että muutokset näyttävät vähäisiltä; muutamien viikkojen aikana barometrini on ollut koko ajan välillä 30.00–30.30, yleensä vain 0,05–1,1 kumpaankin suuntaan kulloinkin.

Aneroidibarometrillä sinulla on kaksi kättä. Yksi näyttää ilmanpaineen lukeman, ja toinen on manuaalinen valitsin, jonka kohdistat painelukemaan aina kun teet mittauksen. Manuaalisen käden tarkoituksena on, että voit nopeasti ja helposti nähdä, mihin suuntaan neula on liikkunut ja kuinka pitkälle lukemien välillä:

Säädä manuaalinen ilmanpainemittari.

Säädä aneroidibarometrin valitsinta aina, kun suoritat lukeman, jotta käsikäsi kohdistuu mittauskäteen.

Moderni aneroidibarometrin lukema.

Sitten, kun seuraavan kerran otat lukeman, voit nopeasti nähdä, mihin suuntaan mittaneula on liikkunut. Nykyinen lukema tässä on noin 30,18 tuumaa.

Myrskyinen lukema aneroidibarometrillä.

Aneroidibarometreissä on yleensä myös maallikon termit, kuten 'Stormy' ja 'Dry'. Ajatuksena on, että barometrin lukemat tietyillä tasoilla kuvaavat näitä sääolosuhteita. Valitettavasti nämä ehdot toimivat vain merenpinnalla. Täällä Denverissä - kilometrin päässä merenpinnasta - he ovat lähes arvottomia. Ei väliä minulle - ne lisäävät barometrin koristeellista vetovoimaa.

Digitaalisessa barometrissä sinulla todennäköisesti on merkkejä 'noususta' tai 'laskusta' ja ehkä jopa graafi - barografiksi kutsuttu -, joka näyttää edelliset lukemat ja trendit. Tämä on hyödyllisempää ja tarkempaa todelliselle amatööri-meteorologille. Sen sijaan, että jouduttaisiin kartoittamaan tai muistamaan aiempia lukemia, laite tekee sen puolestasi.

Digitaalinen Acurite-barometri.

Barometrin lukema näkyy tämän digitaalisen sääaseman vasemmassa alakulmassa. Se sisältää kaavion, jota kutsutaan barografiksi, joka näyttää paineen suuntaukset ja liikkeet.

Alla on peruskaavio, joka näyttää barometrin lukemat ja niiden korreloivat säämallit, joiden avulla pääset alkuun. Muista, että jokainen sijainti on erilainen ja että barometriseen lukemaan vaikuttavat monet asiat, mukaan lukien lämpötila, korkeus, kosteus jne. Ilmakehän epävakaassa paikassa, kuten Denver - jossa vuoret vaikuttavat nopeasti sääjärjestelmiin - jotkut myrskyt muodostuvat liian nopeasti tulla noudettavaksi. Se on vain sään luonne! Muista myös, että barometrit auttavat sinua ennustamaan vain noin 24–48 tuntia. Koska painejärjestelmät viime päivinä ja joskus viikkoina, voi kestää jonkin aikaa, ennen kuin huomaat mitään merkittävää eroa lukemissasi.

Barometrin ennustetaulukko.

Nämä ovat merenpinnan lukemia. Voit käyttää tätä laskinta korkeuden säätämiseen. Kokemukseni mukaan nousevat ja laskevat trendit ovat tärkeämpiä kuin itse numerot. Löydät alueesi ilmakehän paineen miten ja matalimmat pisteet ja voit pian olla luottamatta kaavioon.

Muutaman viikon mittausten jälkeen opit tuntemaan paikallisen sääsi melko hyvin ja pystyt selvittämään, mikä on korkeaa, mikä matalaa, mikä yllättävää jne. Mene sinne ja hanki ennusteet!