Du har säkert upplevt scenariot där en väderprognos på en klar och solig dag kommer på TV och deklarerar med stor säkerhet att du kommer att vakna till regn nästa morgon. Hur kan den prognosmakaren vara så säker på väderförändringar? Det finns inte ett moln på himlen, och det har inte rapporterats om några stormar i närliggande områden. Vad vet den här personen som du inte vet? Svaret är enkelt, faktiskt. Prognosmakaren vet att barometertrycket sjunker.
Barometertryck är ett mått på lufttrycket i jordens atmosfär. Av denna anledning är det också känt som atmosfärstryck. Trycket skapas av flytande gasmolekyler i luften, och det sträcker sig i alla riktningar. Noterbart finns det som ett nedåtriktat tryck som utövas på marken på jorden, vilket gör det relativt lätt att mäta.
Barometertrycket är högre när luftmolekylerna är tätare koncentrerade. Trycket avtar när molekylerna är mer utspridda. Barometertrycket är alltså genomgående högre vid havsnivån än det är på höga bergshöjder där skillnaden är att luften är "tunnare" och mindre tät med molekylära partiklar. Men lufttrycket vid havsnivån kan också bli ganska lågt, särskilt under stora stormar som orkaner.
Forskare mäter vanligtvis barometertryck och barometertrycksfluktuationer med hjälp av en standardenhet som kallas atmosfär (atm). I det engelska mätsystemet, som är populärt i USA, motsvarar en atmosfär 29,9213 tum (1 013 millibar) kvicksilver (in. Hg). Andra konverteringar inkluderar:
Alla dessa enheter beskriver hur mycket luftmolekyler utövar tryck på föremål runt dem. Trycket är direkt relaterat till densiteten:När koncentrationen av partiklar blir tätare ökar trycket, och när partiklarna blir mindre täta minskar trycket. Således kommer tätare luft att ge högre mätningar av barometertrycket.
En barometer är ett vetenskapligt instrument utformat för att mäta barometertryck. Barometrar som vi känner dem går tillbaka till 1643 när den italienska uppfinnaren Evangelista Torricelli mätte lufttrycket med hjälp av ett glasrör fyllt med kvicksilver och öppet på dess nedåtriktade ände. Själva röret satt i en reservoar fylld med mer kvicksilver.
Torricellis utrustning (och de som kom efter det) mäter lufttrycket baserat på kvicksilvrets nivå. När luft pressar nedåt på kvicksilverpölen trycker kraften en del av kvicksilvret högre upp i glasröret. När trycket sjunker är det färre krafter som trycker upp kvicksilvret i röret och därmed sjunker dess nivå.
Idag kan forskare och meteorologer mäta atmosfärstrycket utan en kvicksilverbaserad barometer. De använder istället en kapacitiv trycksensor, som kan upptäcka tryckförändringar genom att övervaka fluktuationer i elektrisk kapacitans, eller förmåga att samla in och lagra energi i form av en elektrisk laddning. Dessa enheter används för att detektera lufttryck i alla möjliga applikationer, från industriell tillverkning till flyg till meteorologi. Trots detta är gamla goda kvicksilverbaserade barometrar fortfarande i regelbunden användning.
I århundraden har människor använt barometrar och barometertrycksavläsningar för att förutsäga vädret. Den allmänna regeln för barometertryck är enkel:högt tryck visar vanligtvis varmt, torrt väder medan lågt tryck visar svalt, fuktigt väder. Här är anledningen:
Människor i USA är vana vid att smälta barometertrycksavläsningar i termer av tum kvicksilver. Detta mått hänvisar till hur många tum hög en kvicksilverpelare kommer att vara i en traditionell barometer. Standardbarometertrycket vid havsnivån är 29,92 tum (1 013 millibar) kvicksilver (även mätt som 1 atmosfär). I allmänhet är ett normalt intervall för barometertryck mellan 28,5 (965 millibar) och 30,7 tum (1 040 millibar) kvicksilver.
Meteorologer har observerat extrema barometertryck som har gått långt utanför detta normala intervall. I december 1968 i Sibirien registrerade en barometer ett tryckavläsning på 32,01 tum (1 084 millibar) kvicksilver. Denna avläsning, tagen under ett extremt kallt, torrt väder, tros vara det högsta barometertryck som någonsin registrerats.
Å andra sidan producerade en tyfon i oktober 1979 över Stilla havet ett förbluffande lågt barometertryck på 25,9 tum (877 millibar) kvicksilver. Faktum är att nästan alla barometeravläsningar med lägsta tryck i världen har avlästs för att mäta orkaner, cykloner och tyfoner. För noggrannhetens skull är dessa de lägsta tryckavläsningarna vid havsnivån. Extremt låga tryckavläsningar har också förekommit högt uppe i bergen, där luften är mycket mindre tät.
Barometrar används av gruvarbetare i grottor för att bestämma djupet och havsnivåtrycket i en gruva.