Innhold
Jordens atmosfære er unik i solsystemet og gir opphav til et mangfoldig utvalg av værfenomener. Værmelding er viktig, både for folks hverdag og for bedrifter. Meteorologer bruker en kombinasjon av datamodellering og eksperimentelle målinger for å forutsi været. Eksempler på værvarslingsinstrumenter inkluderer termometer, barometer, regnmåler og anemometer.
Termometer
Et termometer er et instrument som brukes til å måle temperatur. Den mest kjente typen termometer består av et glassrør der flytende kvikksølv er plassert. Når temperaturen øker, øker volumet av kvikksølv som fører til at nivået stiger. En reduksjon i temperatur fører til en reduksjon i volumet og en reduksjon i kvikksølvnivået. En skala på siden av røret gjør det mulig å lese av temperaturen. En annen type termometer, kalt fjærtermometer, fyller et glassrør fullstendig med kvikksølv og et metallmembran koblet til en fjær plasseres i bunnen av røret. Når temperaturen stiger, stiger trykket på mellomgulvet også, noe som fører til spenning om våren. Fjæren roterer deretter en skive for å peke på temperaturen.
barometer
Et barometer er et instrument som brukes til å måle trykk som er den kraft luften plasserer på en overflate. Det er flere forskjellige typer barometer. Det enkleste består av et rør fylt med flytende kvikksølv og forseglet i den ene enden. Røret blir deretter invertert og plassert i en skål med flytende kvikksølv. Vekten av luft som skyver ned på bollen er balansert med vekten av kvikksølvet som skyver ned i røret. Ved standard atmosfæriske forhold fører dette til at kvikksølvnivået i røret faller til en høyde på omtrent 76 centimeter. Økninger i atmosfæretrykk fører til at kvikksølvnivået i røret øker i høyden, mens en reduksjon i atmosfæretrykket får kvikksølvnivået i røret til å gå ned. Aneroidbarometeret er et mer sofistikert instrument for måling av trykk. Denne består av en forseglet kapsel, med fleksible sider og montert i en boks. En endring i trykk endrer kapselens tykkelse. En spak festet til kapselen forstørrer disse endringene, og fører en peker til å bevege seg på en skalert skive.
Regnmåler
Regnmålere brukes til å måle mengden nedbør som oppstår i løpet av en fast tidsperiode. Den enkleste typen regnmåler består av et rør med en skala på, men disse må tømmes regelmessig og brukes derfor ikke lenger i automatiserte værstasjoner. Et steg opp fra det enkle røret består av et rør på digitale veier. Vekter er koblet til en datamaskin som planlegger nedbør som en funksjon av tiden. Imidlertid må denne typen regnmåler også få fartøyet regelmessig tømt. En langt mer elegant løsning er tippbøtte-regnmåleren som består av en trakt koblet til et rør som drenerer ned i en bøtte. Skuffen er balansert mot en dreie, slik at den velter når et innstilt vannvolum fanges opp. Når dette skjer, beveger en andre bøtte seg automatisk i posisjon for å fange mer regn. Hver gang en bøtte tipper, sendes et elektronisk signal til en datalogger som gjør det mulig å registrere den totale mengden nedbør.
vindmåler
Et anemometer brukes til å måle vindhastighet. Den enkleste anemometeret består av en rørformet akse som fire armer er plassert med 90 graders intervaller. Kopper er plassert på hver av de fire armene, og når disse fanger vind fører det til rotasjonen av armene rundt den rørformede aksen. En permanent magnet er montert i bunnen av aksen, og en gang per rotasjon aktiverer den en Reed-bryter, som er et elektronisk signal til en datamaskin. Datamaskinen beregner vindhastigheten ut fra antall svinger per minutt. Et mer sofistikert apparat er lydanemometeret. Dette fungerer ved å måle tiden det tar for en lydpuls å reise mellom to sensorer. Tiden det tar for lyd å bevege seg mellom sensorene, avhenger av avstanden mellom sensorene, den iboende lydhastigheten i luft og av lufthastigheten langs sensoraksen. Siden avstanden mellom sensorene er fast, og lydhastigheten i luft er kjent, kan lufthastigheten langs sensoraksen bestemmes.