Что такое барометр

Барометр - это устройство для измерения атмосферного давления.

Обычно в России атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (русское обозначение: мм рт. ст.; международное: mm Hg). Стандартное атмосферное давление принято равным (точно) 760 мм рт.ст.

Виды барометров

Существует несколько видов барометров.

Ртутные барометр

Создателем ртутного барометра был итальянский физик и математик Эванджелисто Торричелли, который в 1644 году разместил в тарелке со ртутью вертикально установленную пробирку заливной горловиной вниз. Им было замечено, что уровень ртути в колбе менялся в зависимости от погодных условий. Ученый сопоставил данные и пришел к выводу, что на этот показатель влияет давление воздуха.

Применяемая Торричелли конструкция являлась весьма точной, но была неудобной. Кроме этого, ртуть вредна для здоровья, поэтому ее применение в столь большом количестве, для заполнения тарелки, и нахождение на открытом воздухе является небезопасным.

Хоть ртутный барометр устарел (всё-таки такие барометры были изобретены самыми первыми), но они отличаются повышенной точностью, поэтому их более совершенные модификации встречаются до сих пор: их применяют на метеорологических станциях для проведения контроля за погодой.

Жидкостный барометр

Иногда жидкостный барометр называют чашечным, потому что он содержит специальную чашку (колбу), действующую по принципу сообщающихся сосудов. Но есть еще сифонные и сифонно-чашечные типы жидкостных барометров.

Жидкостный барометр был изобретён в 1657 году Отто Герике в Пруссии.

В жидкостных барометра измерение атмосферного давления производится за счет уравнивания столба жидкости.

Жидкостные барометры отличаются большой погрешностью: заправляемые вещества ведут себя по-разному при изменении температуры, что сопровождается высокими погрешностями. Поэтому судить о погоде основываясь на данных жидкостных барометров довольно сложно. Из-за чего такие барометры сейчас практически не встречаются. 

Одним из самых известных модификаций жидкостных барометров являются глицериновые модели. В них применяется окрашенный глицерин, что дает привлекательный декоративный эффект.

Механический бараметр (анероид)

В 1844 г. французский инженер Люсьен Види, используя исследования немецкого математика и физика XVII в. Готфрида Вильгельма Лейбница, сконструировал принципиально новый, безжидкостный барометр, который был назван барометром-анероидом (от греч. "анерос" – не содержащий влаги).

Механические барометры, который с тех пор также называется "Анероидом") благодаря своей компактности и достаточной точности являются самыми популярным видом.

Механические барометры сложные в изготовлении и в отличие от ртутных, являются полностью безопасными. Внешний корпус такого барометра напоминает классические круглые часы, но бывают и прямоугольные настольные модели.

Внутри корпуса находится пустотелая емкость, сделанная из двух жестяных мембран. В емкости создан вакуум, а ее стенки надежно запаяны. Благодаря отсутствию воздуха, мембраны остро реагируют на изменение уровня атмосферного давления. При его увеличении они сжимаются, а при уменьшении наоборот раздуваются.

К ёмкости подсоединяется чувствительный механизм, который состоит из нескольких плеч. Его устройство позволяет снимать миниатюрные изменения объема коробки с вакуумом и создавать колебания стрелки со шкалой, на которую нанесены показатели давления. Чувствительный механизм остро реагирует на любые изменения объема емкости. Максимальные отклонения объема коробки в сжатом и раздутом состоянии редко превышает одного миллиметра. При этом устройство, которое передает эти движения на стрелку, увеличивает изменения в 90 раз, что обеспечивает высокую точность показания.

Механический барометр может быть выполнен в небольшом размере и предназначаться для переноски в кармане.

Электронный барометр

Электронные барометры – это высокоточные и компактные приборы.

В основе электронных барометров используется ёмкость с вакуумом (как и в механических барометрах), но снятие показаний осуществляется чувствительными датчиками. Также в этой конструкции предусматривается микропроцессорный блок. Показания выводятся на жидкокристаллический дисплей.

Одна из особенностей электронных барометров заключается в том, что они часто объединяют в себе несколько устройств одновременно. Они могут работать не только как барометр, но и как термометр, компас и часы.

Зачастую электронные барометры делают во влагозащищенном корпусе, поэтому их покупают рыбаки и туристы. Как известно, клев рыбы во многом зависит от атмосферного давления. Они чувствительны к его резким перепадам. Благодаря барометру можно определить будет ли клев или рыбалку лучше перенести. Если давление резко падает, то рыба неохотно берет наживку.

Электронные барометры могут быть установлеными в смартфон или смарт-часы.

Как пользоваться барометром

На основании показаний барометра можно судить о дальнейшем изменении погодных условий при сравнении с данными о давлении, полученными в предыдущий день или несколько часов.

• Если атмосферное давление снижается, то воздушные потоки прибывают с другой территории. Именно так создается ветер, который попутно приносит тяжелые дождевые тучи. Как следствие, благодаря применению барометра несложно предсказать осадки.
  Если в зимнее время давление повышается, то нужно ожидать заморозка.
• Если атмосферное давление начинает расти, то это говорит о том, что имеющиеся на данной местности воздушные потоки переместятся на другую территорию, где давление снижено. При этом они уберут тучи, поэтому будет наблюдаться солнечная погода. Таким образом, чем выше давление, тем более сухая погода ожидается.
  Если в зимнее время давление понижается, то будет потепление и скорое выпадение осадков.
  
• Также по интенсивности изменения показаний атмосферного давления можно приблизительно судить о возможных изменениях погоды. Так, если давление снижается постепенно, то в течение дня подойдет циклон с ненастной погодой. Скорее всего, будут осадки и сильный ветер. При очень резком падении давления прибудет холодный фронт, который будет сопровождаться штормом и грозами. При этом время до его начала обычно составляет не более 2 часов. Если давление стабилизировалось и поддерживается на одном уровне, то можно ожидать снижение интенсивности ветра и остановку осадков.

Для удобства использования барометров на них может быть добавлена разметка на шкале, которая указывает на ожидаемые погодные условия. При самом низком давлении может быть написано "шторм", или нарисована соответствующая картинка. Для самого высокого давления применяется термин "сушь" или рисуется палящее солнце. При этом нужно учитывать, что показатели могут меняться в зависимости от температурных условиях. По этой причине такое обозначение является неточным, но дает приблизительное понимание, что ожидать от погоды.

Барометр с указанием ожидающейся погоды

Важно помнить, что барометр не позволяет точно предсказать погодные условия и определить ожидаемую температуру или уровень осадков. Использование барометра дает лишь возможность предсказать направление, в котором будет меняться погода: будет ли она улучшаться или ухудшаться. Метеорологи для предсказания погоды применяют помимо данных барометров множество другой информации, что и позволяет делать прогноз более точным.

Для большей точности показаний желательно чтобы барометр находился при температуре от 18 до 22 градусов Цельсия. Лучше, если относительная влажность воздуха будет составлять 20-40%.

Для удобства работы, как правило, на циферблате у анероида две стрелки. Одна стрелка механизма, и она показывает текущее атмосферное давление, а вторая может свободно вращаться за винт, расположенный на лицевой панели. Это стрелка-памятка (её иногда называют "закладкой). Обычно черная стрелка основная, золотая стрелка - закладка, памятка.

Стрелку-памятку нужно выставить строго по положению основной стрелки барометра. Через некоторое время (1-3 часа, пол дня, 1 день и т.п.) необходимо посмотреть куда отклонилась стрелка. Благодаря этому просто увидеть осталось ли давление на месте, давление упало или оно выросло.

Настройка механического барометра

Механический барометр может нуждаться в настройке. Особенно это касается только что купленного анероида или если его переместили на 100-200 км.

Для настройки анероида нужно узнать о точном давлении, которое наблюдается на данной местности в момент проведения настройки. Это можно сделать, посетив сайт ближайшей метеостанции или просмотрев сводки, которые периодически озвучивают в телевизионном и радиоэфире.

Имея реальные показатели об имеющемся атмосферном давлении, которое снято на высокоточном ртутном барометре, можно сравнить данные с теми, что получены на собственном механическом устройстве. Если данные отличаются, следует перевернуть барометр, и найти на задней стенке регулировочный винт. С помощью отвертки нужно провести его вкручивание или выкручивание до тех пор, пока стрелка не займет тот показатель, который озвучила метеослужба. 

Если винта нет, то производитель предусматривает другую возможность настройки. Достаточно просто немного провернуть шкалу, подставив нужный показатель под стрелку.