Co to jest barometr i jak działa?

Barometr jest jednym z przyrządów służących do oceny sytuacji meteorologicznej. Co robi, jak działa i do czego służy?

Znajomość aktualnego ciśnienia jest potrzebna meteorologom do wykrycia przemieszczania się frontów atmosferycznych. Pozwala na prognozowanie pogody na danym obszarze, o ile została przeprowadzona na nim odpowiednia liczba pomiarów, chociaż nie jest to jedyny potrzebny parametr. Dlatego barometr jest jednym z przyrządów znajdujących się w stacjach meteorologicznych.

Do zastosowań domowych

Jednak nie tylko naukowcom może się przydać takie urządzenie. Również osoby wrażliwe na zmiany pogody, tak zwani meteopaci, również chętnie zerkają na barometr kiedy czują nadchodzący front pogodowy. Mogą wtedy odpowiednio zaplanować dzień, na przykład uwzględnić więcej czasu na odpoczynek.

Obserwując zmiany ciśnienia można również przewidzieć nagłe zmiany pogody. Spadek lub wzrost wartości ciśnienia zwiastuje nadchodzący front atmosferyczny.

Jak działa barometr?

Dawniejsze barometry miały wbudowaną niewielką metalową puszkę, która była zgniatana pod wpływem panującego ciśnienia powietrza. Im większa siła nacisku, tym mocniejsze było jej odkształcenie, co przekładało się na większe wychylenie przymocowanej wskazówki.

Tego typu barometry były obecne zarówno w stacjach meteorologicznych, jak i w prostych przyrządach wieszanych na ścianie w mieszkaniu. Te drugie zazwyczaj wymagały kalibracji, realizowanej poprzez kręcenie małym wkrętakiem odpowiedniej śrubki z tyłu obudowy.

Podejście współczesne

Takie przyrządy miały wiele wad, na przykład reagowały również na zmianę temperatury. Dzisiaj stosuje się w tej roli czujniki cyfrowe, na przykład wykonane w technologii MEMS. Działają na podobnej zasadzie, lecz pomiar odkształceń jest przeprowadzany znacznie dokładniej. Ponadto do obliczenia ciśnienia jest uwzględniana również temperatura, którą najczęściej mierzy ten sam czujnik.

Informacja jest wtedy podawana w postaci cyfrowej, czyli prostej do przetworzenia przez dowolny układ, na przykład mikrokontroler. Nie jest potrzebna jakakolwiek kalibracja, ponieważ tę wykonał producent samego czujnika.

Elektroniczne układy do pomiaru ciśnienia atmosferycznego są znacznie mniejsze, lżejsze oraz wygodniejsze w użyciu od ich tradycyjnych, starszych odpowiedników. Jedyną ich wadą jest konieczność zasilania, ale pobór mocy jest naprawdę niewielki.

Jednym z przykładów takiego czujnika jest układ MPL115A1 lub MPL115A2 firmy Freescale. W tej samej technologii są wykonane układy BMP180 i BMP280 firmy Bosch, dostępne na gotowych płytkach. Przez to łatwo można je podłączyć do Arduino lub innego mikrokontrolera.

Również na komputerze

Nie trzeba posiadać oddzielnego urządzenia, aby móc śledzić zmiany ciśnienia powietrza. Wiele internetowych serwisów umożliwia odczyt aktualnej wartości tego parametru ze stacji meteorologicznych. Prezentują także dane historyczne, dostępne w postaci wykresów.

Na mapach znajdują się linie obrazujące obszary występowania ciśnienia o tej samej wartości. Nazywa się je izobarami.