Barometer

Figur som viser et enkelt kvikksølv-barometer med en vertikal kvikksølvsøyle og beholder i bunnen

Pneumatikktabell fra Cyclopaedia i 1728.

Et barometer er et instrument som brukes til å måle atmosfærisk lufttrykk. Siden det atmosfæriske lufttrykket ofte har sammenheng med værtype har barometeret gjerne blitt brukt for å varsle været.

Væskebarometer

Vannbaserte barometer

Konseptet om at «minkende trykk gir dårlig vær» er grunnlaget for et primitivt værvarslingsredskap kalt et værglass. Det består av en glassbeholder med en bred søyle. Beholderen og søylen er omtrent halvfullt med vann, mens det også er noe luft i beholderen. Når trykket øker, vil luften utvendig trykke på vannet i beholderen og derved skyve vannet oppover i røret. Disse instrumentene er en tilnærmet vannbasert utgave av kvikksølvbarometeret.

Kvikksølvbarometer

Et standard kvikksølvbarometer har et glassrør, som er omtrent 85 cm høyt, lukket i den øvre enden og med den nedre enden dukket ned i et kar med kvikksølv. Alternativt, at røret er bøyet slik at det danner en «U» der den ene enden er lukket. Røret er fylt med kvikksølv til en høyde av ca. 760mm. Over kvikksølvsøylen må røret være lufttomt. Kvikksølvet holdes dermed på plass av det ytre lufttrykket. Dersom lufttrykket stiger, vil kvikksølvhøyden øke tilsvarende.

Kvikksølvsøyle

Det første barometeret av denne typen ble laget i 1643 av Evangelista Torricelli. Torricelli ville lage et instrument som kunne måle vekten av luften, eller lufttrykket, og studere vakuum. Han brukte kvikksølv, kanskje etter forslag fra Galileo Galilei, fordi det er tettere enn vann. For å lage et vakuum med vann må man ha en søyle som er over 10 meter høy, og med kvikksølv mindre enn 1 meter. Torricelli dokumenterte at høyden på kvikksølvet i barometeret endret seg litt hver dag, og konkluderte med at det var lufttrykket som førte til endringen.

Kvikksølvbarometeret ble i begynnelsen målt i tommer eller millimeter (torr eller mmHg) av hvor høyt kvikksølvet stod i søylen. 1 atmosfære er lik 760 millimeter kvikksølv. Denne enheten blir fremdeles mye brukt i USA, men er ikke en del av SI-systemet, som stort sett resten av verden bruker.

Aneroidbarometer

Prinsippskisse

Et gammelt aneroid barometer

Et aneroidbarometer (fra gresk: a neros = ikke flytende) er et barometer som ikke inneholder kvikksølv eller annen væske. Her brukes en liten, fleksibel metallboks kalt en aneroidcelle. Boksen er helt tett forseglet etter at noe av luften er fjernet, slik at små forandringer i lufttrykk sørger for at cellen utvider seg eller trekker seg sammen. Løsningen blir også kalt Vidie-celle etter oppfinneren Lucien Vidie (1805-1866). Enkelte barometere har opp til åtte celler montert oppå hverandre for å øke utslaget. Utvidelsen eller sammentrekningen beveger en viser på barometeret. Mange modeller har en ekstra viser som kan stilles manuelt på punktet for avlesning slik at det skal bli lettere å se forandringer.

Moderne aneroid barometer

Et problem med denne løsningen er følsomhet overfor temperaturforandringer. Dersom det er innestengt luft i cellen, vil denne forandre volum ved temperaturendringer. Det er derfor vanlig å tilstrebe vakuum i esken. Selve metallesken vil også være utsatt for volumendinger. Det er derfor vanlig å lage denne av en legering av beryllium og kobber som er mindre ømfindlig for temperaturendringer . Det vil likevel være en rekke målefeil som er vanskelig å kompensere for.

Et aneroidbarometer er enkelt og robust. Prinsippet er derfor brukt i en rekke instrumenter og tekniske løsninger som høydemåler, dybdemåler, variometer og enkelte fartsmålere.

Bruk

Et barometer blir som oftest brukt for å varsle været, siden høyt lufttrykk i et område som regel indikerer fint vær, mens lavt trykk indikerer at et lavtrykk er mer sannsynlig. Barometermålinger fra mange stasjoner gjør at man kan lage kart over lufttrykket. Isobarer er linjer mellom steder med samme trykk, og gir et konturkart over områder med høy- og lavtrykk. Ofte kan fallende trykk indikere at dårlig vær eller nedbør er på vei, mens stigende trykk tyder på at det kan bli finere vær eller ikke nedbør.

Utjevning

Temperatur

Tettheten til kvikksølv endrer seg med temperaturen, så en avlesning fra et barometer må justeres etter temperaturen. Derfor er det som regel et termometer festet til barometeret. Et aneroid barometer trenger derimot ingen justering.

Høyde

Lufttrykket minker med høyden, slik at en barometeravlesning er avhengig av hvor det blir avlest. Dette trykket blir så redusert til havnivå, slik at alle værstasjoner i praksis viser trykket i samme nivå, og kan sammenlignes. Aneroide barometer har en mekanisk tilpasning for høyde som gjør at vi kan lese av havnivåtrykket direkte uten å justere avlesingsdataene.

Se også

• Manometer

Eksterne lenker

• (en) Barometers – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
• (en) Barometer – galleri av bilder, video eller lyd på Commons