När de planerar utomhusevenemang – oavsett om det är ett bröllop, trädgårdsprojekt eller semester – litar de flesta på lokala meteorologers prognoser. Dessa prognoser bygger på data som samlats in av viktiga vetenskapliga instrument:termometrar, barometrar och hygrometrar.
Temperaturen är en primär drivkraft för väderhändelser. Termometrar mäter temperaturen genom att detektera expansionen av en vätska - vanligtvis kvicksilver eller färgad alkohol - eller, i vårtermometrar, rörelsen av ett metallelement. Avläsningen visas som en tunn linje som stiger eller faller inuti glasröret. Meteorologer tolkar dessa temperaturförändringar för att förutse stormutveckling, värmeböljor och andra väderfenomen. Termometrar rapporterar i Fahrenheit, Celsius eller Kelvin, den senare är standarden för vetenskaplig forskning. Enhetens rötter går tillbaka till Galileos "termoskop", en föregångare till modern temperaturmätning.
Barometern, som utvecklades av den italienske fysikern Evangelista Torricelli på 1600-talet, mäter atmosfärstrycket - en kritisk indikator på kommande väderförändringar. En kvicksilverbarometer fungerar genom att balansera vikten av kvicksilver mot det yttre atmosfärstrycket, vilket gör att kvicksilverkolonnen stiger eller faller. Hushållsaneroidbarometrar, å andra sidan, förlitar sig på expansion och sammandragning av metallremsor i ett förseglat hölje. Genom att spåra dessa subtila tryckvariationer kan meteorologer förutsäga ankomsten av hög- eller lågtryckssystem och därigenom förutse fronter, stormar och klar himmel.
Fuktighet påverkar molnbildning, nederbörd och komfortnivåer. Hygrometrar mäter luftfuktigheten med hjälp av olika mekanismer:en metallspiral som expanderar när den är våt, en kondenseringslampa som registrerar daggpunkt, en vätska som förändras kemiskt eller en psykrometer som jämför torr- och våtlampatemperaturer. Den första hygrometern, skapad av den schweiziske fysikern Horace Benedict de Saussure 1783, använde en hårspiral. Moderna hygrometrar ger luftfuktighetsdata i realtid som, i kombination med temperatur- och tryckavläsningar, möjliggör exakta väderprognoser.
