Что означают показания барометра. Барометр и атмосферное давление. Что такое барометр
На фото представлен обычный бытовой барометр. Такие барометры называют анероидами, что в переводе с греческого означает «безводный». Барометр-анероид - один из основных приборов, используемый метерологами для составления прогнозов погоды на ближайшие дни, так как её изменение зависит от изменения атмосферного давления. Устройство анероида довольно простое: закрепленная приемная часть, которая посредством пружин и системы рячагов соединена со стрелкой и шкала.
Приёмной частью анероида служит круглая металлическая гофрированная (гофрированная означает ребристая ) коробка, внутри которой создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину; при понижении давления верхнее основание коробки поднимается и пружина разгибается. Перемещение конца пружины через систему рычагов передаётся на стрелку, перемещающуюся по шкале.
К сожалению, на барометры оказывает сильное влияние температура окружающией среды и с течением времени изменение упругости пружин. Из-за этого на современных барометрах-анероидах можно встретить дугообразный термометр (компенсатор), который служит для внесения поправки в показания анероида на температуру. Для получения истинного значения давления показания анероида нуждаются в поправках, которые определяются сравнением с ртутным барометром. Поправок к анероидам три:
- на шкалу - зависит от того, что анероид неодинаково реагирует на изменение давления в различных участках шкалы
- на температуру - обусловлена зависимостью упругих свойств анероидной коробки и пружины от температуры
- добавочная, обусловленная изменением упругих свойств коробки и пружины со временем.
Градуируют анероиды по жидкостным барометрам (ртутным), которые более точны, но менее компактны и менее безопасны. Первый ртутный барометр был описан Эванжелисто Торричелли из Флоренции в 1644 году в сочинении «Opera geometrica ».
Нормальным считается давление в 760 мм. рт. ст. (миллиметров ртутного столба) или 101 325 Па (1013 гПа) — давление на уровне моря при нормальных условиях. Так как атмосферное давление создается вышележащими слоями воздуха, то с подъемом в горы давление падает. Зависимость давления воздуха от высоты описывается так называемой барометрической формулой .
Благодаря барометрической формуле мы можем определить высоту, на которой находится барометр. Метода определения разности высот между двумя точками по измеряемому в этих точках давлению называется барометрическим нивелированием . По такому приницпу работают альтиметры и определение высоты точки наблюдений в GPS -навигаторах.
В общем случае при помощи , если дополнительно проградуировать шкалу прибора в метрах. Для любознательных приведу таблицу показаний барометра при понижении температуры на 0,5 °С на каждые 100 метров высоты.
| Высота, м | Давление, мм. рт. ст. |
| 0 | 762 |
| 1000 | 671 |
| 2000 | 590 |
| 3000 | 517 |
| 4000 | 453 |
| 5000 | 395 |
| 6000 | 344 |
| 7000 | 288 |
| 8000 | 258 |
Если измерения будут проводиться с достаточно коротким временным промежутком (чтобы свести влияние погоды на барометр к минимуму) и в не сильно большом диапазоне высот, то барометрическую формулу можно записать как
и использовать ее для расчета высоты точки наблюдения по барометру.
Атмосфера Земли, которая простирается на несколько сот километров вверх, давит на поверхность нашей планеты. Именно такое давление и называется атмосферным. Для его измерения изобрели прибор под названием барометр. Создателем устройства стал итальянец Эванджели́ста Торриче́лли, живший еще в XVII веке. Он-то и разъяснил людям, для чего нужен барометр.
Атмосферное давление обычно «скачет» из-за изменений погодных условий: перед ненастьем падает, а в хорошую погоду – повышается. Метеорологи фиксируют на карте любые колебания давления и определяют перемещение циклонов и направления ветров. Линии равного давления называют изобарами от греческого baros (тяжесть) и isos (равный).
Виды барометров
Всего существует два типа барометров - анероид и ртутный. Второй намного точнее и надежнее, первый – компактнее и удобнее, при необходимости может стать карманным.
Ртутный барометр показывает давление высотой ртутного столба, рядом с которым прикреплена измерительная шкала. Обычно он представляет собой стеклянную трубку 80 см, наполненную ртутью, которая на одном конце запаяна, а на другом – открыта и погружена в чашку с ртутью. В трубке нет воздуха, так что пространство в верхней части называют торричеллиевой пустотой. В анероиде жидкости нет. Он показывает давление, которое действует на гофрированную металлическую коробку с тонкими стенками, внутри которой создали разрежение. Когда атмосферное давление понижается, коробка чуть расширяется, когда повышается - сжимается, и само давление действует на специальную прикрепленную пружину. Обычно используется несколько анероидных коробок, которые последовательно соединены. С помощью рычажной передаточной системы стрелка поворачивается и движется по градуированной согласно ртутному барометру круговой шкале. На ней могут быть надписи: "переменно", "дождь", "очень сухо", "ясно".
Именно анероиды используют на самолетах, морских суда, а также на метеорологических станциях. Как правило, к стрелкам прикрепляют перо, и оно автоматически фиксирует показания.
Какое давление - норма
Дело в том, что нет стандартного определения нормы атмосферного давления. В зависимости от географического расположения региона, норма, что показывает барометр, различна. Так, например, в Санкт-Петербурге, который расположен на высоте, ближайшей к уровню моря, она составляет 760 мм.рт.ст. А вот в Москве, расположенной на возвышенности, - 748 мм.рт.ст.
Точно подсказать, что является нормой для конкретного города, могут только в местном подразделении гидрометслужбы.
Теперь вы знаете, что такое барометр. Удачных вам открытий!
Elena 2615
Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Это устройство бывает нескольких типов: ртутный, барометр-анероид и электронный. Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Если вы решили приобрести устройство для измерения давления, наша статья поможет вам определиться с выбором качественного прибора.
Ртутный барометр
В ртутном барометре основным веществом для определения давления является ртуть, находящаяся в специальной колбе. На эту колбу нанесены деления в миллиметрах ртутного столба. Снимать показания барометра нужно таким образом, чтобы устройство находилось на уровне глаз. Принцип работы у него такой же, как у термометра.
Преимущества:
Долговечность - устройство не нуждается в калибровке;
Надёжность показаний;
Распространённость - его можно купить в любом магазине хозтоваров или аптеке;
Высокая точность полученных данных.
Недостатки:
Показания прибора искажаются в зависимости от микроклимата окружающей среды, например, значения атмосферного давления в помещении будут отличаться от природных;
хрупкость прибора;
При нарушении герметичности колбы барометра, в которой находится ртуть, возникнет угроза для жизни и здоровья человека.
 |
|||
| Еще предложения | |||
Барометр-анероид
Барометр-анероид представляет собой коробочку, которую можно поставить на стол или повесить на стене. Устройство оснащено циферблатом со стрелкой, на котором обозначены параметры атмосферного давления с дополнительно нанесёнными показателями погоды типа «Ясно», «Сухо», «Переменно», «Дождь», «Шторм».
Некоторые модели оснащены дополнительной стрелкой, которую можно поворачивать по принципу механического будильника, что позволяет отслеживать изменения в погоде. Благодаря наглядной подаче информации и простоте использования устройство является довольно популярным среди людей пожилого возраста.
Преимущества:
Простота использования;
Наглядность информации;
Возможность отслеживать изменения атмосферного давления;
Высокая чувствительность прибора к атмосферным колебаниям;
Недостатки:
Время от времени прибор нуждается в калибровке;
Высокая зависимость от внешних факторов, из-за чего точность полученных данных может значительно снизиться.
Электронный барометр
Электронный барометр имеет более расширенную функциональность, чем аналоговые приборы. Например, кроме отслеживания показаний атмосферного давления, он позволяет определить температуру окружающей среды, влажность, силу и скорость ветра. Некоторые модели можно размещать снаружи дома: это значительно повышает точность их показаний. Интерфейс электронного барометра, как правило, представлен иконками, благодаря чему обеспечивается простота и наглядность информации.
Достоинства:
Простота использования;
Многофункциональность;
Наглядность информации;
Расширенные возможности прогнозирования погоды;
Точность полученных данных;
Возможность отслеживания изменений атмосферного давления;
Надёжность и достоверность полученных данных;
Устройство со временем не нуждается в дополнительной калибровке.
Недостатки:
Энергозависимость;
Меньший срок службы относительно ртутного барометра и барометра-анероида.
Правила ухода за барометром
Как аналоговые, так и электронные барометры нуждаются в тщательном уходе, иначе получаемые устройствами данные могут быть существенно искажены. Для этого необходимо:
Установить прибор в таком помещении, в котором условия будут максимально близкими к природным;
Надёжно закрепить устройство, дабы избежать падений и механических повреждений;
Регулярно протирать барометр мягкой салфеткой, смоченной любым неабразивным средством, во избежание загрязнений.
Какое устройство следует выбрать?
У каждого человека могут быть свои предпочтения, например, одни выбирают многофункциональность электронных устройств, а другие - простоту и надёжность аналоговых. Кроме того, при покупке стоит учесть, в каком месте будет функционировать устройство. Взвесив все за и против, можно выбрать именно тот прибор, который по всем характеристикам придётся по душе покупателю.
Рассказать друзьям
Информацию об окружающем нас мире можно получать разными способами. Можно, к примеру, просто выглянуть в окно, чтобы узнать, какая сегодня на улице стоит погода и стоит ли брать с собой зонтик.
Можно посмотреть на термометр и определить, как нужно одеваться, выходя из дома. Но для того, чтобы выяснить, долго ли продержится хорошая погода, или в ближайшие часы возможен дождь, нам понадобится хороший барометр.
Что такое барометр?
Барометром называют прибор, измеряющий атмосферное давление. Над поверхностью Земли расположен слой атмосферы толщиной в несколько десятков километров. Смесь газов, составляющая , хотя и отличается небольшим весом, но в таких огромных количествах все же оказывает на земную поверхность определенное давление. Мы не замечаем его, так как наши организмы к нему хорошо приспособлены, однако величину атмосферного давления можно измерить.
Первые измерения давления атмосферы выполнялись с помощью очень простого измерительного прибора – тонкой стеклянной трубки, в которую была залита ртуть. Допустим, толщина трубки – 1 миллиметр, а длина – ровно 1000 миллиметров, или 1 метр.
Если опрокинуть трубку запаянным концом вертикально вверх, а открытым книзу, то часть ртути вытечет, а некоторое количество останется внутри. Ртуть будет вытекать, пока давление внутри трубки и снаружи не уравновесится.
Если измерить высоту столбика ртути в трубке, эту величину можно условно считать величиной давления атмосферы. Для нормальных погодных условий она составляет 760 миллиметров ртутного столба – это и есть показания ртутного барометра. В качестве жидкости, заполняющей трубку, можно использовать воду, спирт и т.д., но общепринятым является использование ртути.
Более удобным и точным в показаниях является так называемый барометр-анероид, или безводный барометр. Измерение давления в нем происходит с помощью запаянной коробки из тонкой жести, из которой откачана часть воздуха.
Под действием атмосферного давления стенки коробки прогибаются и растягивают или сжимают пружину, к другому краю которой прикреплена стрелка. Циферблат показывает, на какую величину изменилось давление атмосферы по сравнению с базовыми показателями.
Предсказание погоды с помощью барометра
Из школьных уроков естествознания мы помним, что давление воздуха не является постоянной величиной – оно меняется в зависимости от погодных и климатических условий. С изменениями давления в высоких и низких слоях атмосферы связаны .
Если стоит хорошая, теплая и безветренная погода, барометр показывает высокое давление. Но как только оно начинает снижаться, значит, на следующий день нас ждет похолодание или дождь.
Для того, чтобы предсказывать погоду, вовсе не обязательно располагать барометр на улице. Давление атмосферы в пределах вашего дома будет ровно таким же, как и на открытом пространстве. Немного влияет на показания прибора этажность дома, ведь на 12-м или 25-м этаже давление даже в хорошую погоду будет более низким, чем на нижних этажах того же дома.
Использование барометра для определения высоты
Поскольку с подъемом вверх давление атмосферного столба снижается, это свойство давно используется в авиационных приборах, определяющих высоту полета. Такие приборы называются альтиметрами.
Конечно, показания первых, еще несовершенных приборов существенно зависели от погодных условий, ведь плохая погода сопровождается падением давления, и значит, прибор будет показывать большую высоту, чем на самом деле, если не вносить корректировку в его показания. Современные альтиметры работают по другому принципу, не используя для измерения высоты давление атмосферы.
Как пользоваться барометром?
Как правило, бытовой барометр-анероид представляет собой стрелочный прибор с круглой или полукруглой шкалой, на которую нанесены деления. Измерение традиционно ведется в миллиметрах ртутного столба.
Если стрелка показывает 750-760 мм рт. ст., то впереди вас ожидает прекрасный погожий денек, который можно посвятить прогулке, поездке на природу, выезду на дачу и т.д. Если же давление упало ниже 750 мм рт. ст. и продолжает снижаться, это, скорее всего, означает приближение ненастной погоды, резкое похолодание и связанное с ним выпадение осадков.
Наблюдения атмосферного давления жизненно важны для людей, страдающих повышенным или пониженным давлением крови. В периоды резкого падения атмосферного давления такие люди, как правило, чувствуют ухудшение своего состояния.
Информация о перемене погоды важна для них, чтобы успеть вовремя принять лекарство и сохранить свою работоспособность, а в некоторых случаях и здоровье.
