Садржај
Атмосфера на Земљи јединствена је у Сунчевом систему и ствара разнолике временске појаве. Прогноза времена важна је, како за свакодневни живот људи, тако и за пословање. Метеоролози користе комбинацију рачунарског моделирања и експерименталних мерења како би предвидјели временску прогнозу. Примери инструмената за прогнозу времена укључују термометар, барометар, мјерач кише и анемометар.
Термометар
Термометар је инструмент који се користи за мерење температуре. Најпознатија врста термометра састоји се од стаклене цеви у коју је стављена течна жива. Када температура расте, запремина живе се повећава што доводи до повећања нивоа. Пад температуре доводи до смањења запремине и смањења нивоа живе. Вага на бочној страни цеви омогућава очитавање температуре. Друга врста термометра, названа опружни термометар, у потпуности испуњава стаклену цев живом, а на дну цеви је постављена метална дијафрагма спојена са опругом. Како температура расте, притисак на дијафрагму такође расте, што доводи до напетости у пролеће. Опруга затим закреће бројчаник да би указала на температуру.
Барометар
Барометар је инструмент који се користи за мерење притиска који ваздух на силу поставља на неку површину. Постоји неколико различитих врста барометра. Најједноставније се састоји од цеви напуњене течном живом и запечаћене на једном крају. Затим се цев окрене и смести у посуду са течном живом. Тежина ваздуха који се притиска на посуду уравнотежује се са тежином живе која се гура у цев. У стандардним атмосферским условима то доводи до пада живе у цеви у висини од око 76 центиметара (29,9 инча). Повећање атмосферског притиска узрокује повећање нивоа живе у цеви у висини, док пад атмосферског притиска доводи до пада нивоа живе у цеви. Софистициранији инструмент за мерење притиска је анероидни барометар. Састоји се од запечаћене капсуле, са флексибилним странама и монтираном у кутију. Промјена притиска мијења дебљину капсуле. Ручица причвршћена на капсулу повећава ове промене, водећи показивач да се помери по умањеном бројчанику.
Мерење количине падавина
Мерачи кише користе се за мерење количине кише која се појави у одређеном временском року. Најједноставнији тип мјерача кише састоји се од цијеви с скалом на себи, али оне се морају редовно празнити и због тога се више не користе у аутоматизираним метеоролошким станицама. Један корак од једноставне цеви састоји се од цеви на дигиталним вагама. Ваге су повезане на рачунар који црта кишу као функцију времена. Међутим, ова врста мјерача кише такође мора редовно да се празни. Много елегантније решење је мерач кише који се састоји од лијевка спојеног на цев која се слива у канту. Кашика је избалансирана на осовини, тако да се преврће када се закупи задата количина воде. Када се то догоди, друга канта се аутоматски помера у положај да ухвати више кише. Сваки пут када се напуни канта, електронски сигнал се шаље логеру података који омогућава бележење укупне количине кише.
Анемометар
Анемометар се користи за мерење брзине ветра. Најједноставнији тип анемометра састоји се од цевасте осе на коју су постављене четири руке у интервалима од 90 степени. Шалице се постављају на свако од четири крака и пошто ови хватају ветар, то води ка ротацији кракова око цевасте осе. Стални магнет је монтиран на дну осе, и једном приликом ротације активира Реед склопку, која електронским сигналом шаље рачунар. Рачунар израчунава брзину ветра из броја окрета у минути. Софистициранији уређај је звучни анемометар. Ово делује тако што мери време потребно за звучни импулс који путује између два сензора. Време потребно за пролазак звука између сензора зависи од растојања између сензора, интринзичне брзине звука у ваздуху и од брзине ваздуха дуж осе осе. Пошто је удаљеност између сензора фиксирана и брзина звука у ваздуху је позната, брзина ваздуха дуж осе осе се може одредити.