Els aparells meteorològics: els baròmetres

Per a què serveixen?
Els baròmetres són un aparells que mesuren la pressió atmosfèrica de l’aire, és a dir, el pes que exerceix l’aire sobre una superfície determinada.
Tots els baròmetres es basen en diferents tipus de mecanismes que detecten les variacions de la pressió atmosfèrica i que es poden visualitzar d’alguna manera o altra.
Els valors de pressió atmosfèrica es poden associar a diferents temps meteorològics:

Altes pressions  Temps estable. Cels serens o amb boires a zones interiors
Mitjanes pressions Temps variable. Núvols i clarianes
Baixes pressions Temps inestable. Cel ennuvolat, pluges, xàfecs i tempestes

En quines unitats es mesura la pressió atmosfèrica?
Les unitats de pressió atmosfèrica han anat evolucionant amb el temps, però actualment coexisteixen les antigues i les més modernes alhora. Això fa que hi hagi una mica d’embolic amb les unitats.

Equivalències i unitats:

1 atm (atmosfera) = 760 mmHg (mil·límetres de mercuri)= 1013 hPa (hectopascals)= 1013 mbar (mil·libars)

Tipus de baròmetres

* El baròmetre de mercuri
L’any 1643, l’italià Evangelista Torriceli va construir el primer baròmetre de mercuri:torricelli un tub  d’aproximadament 1 m d’altura ple de mercuri invertit sobre una cubeta plena també de mercuri. Va comprovar que la pressió que l’aire exerceix sobre el mercuri de la cubeta era equivalent al pes d’una columna de mercuri d’aproximadament 76 cm d’altura. Posteriorment, Boyle i Descartes van millorar el disseny de l’aparell.

barometre_mercuri1Com funciona?
La major o menor pressió que exerceix l’aire sobre el mercuri de la cubeta (o dipòsit) fa que aquest pugi o baixi lleugerament per la columna de l’esquerra. Per saber el valor de pressió atmosfèrica cal mirar a quina alçada arriba el mercuri (normalment l’expressem en mmHg, mil·límetres de mercuri) .

Correccions
Per a una mesura acurada del valor de la pressió atmosfèrica cal fer algunes correccions. En destaquem dues de les més importants:

  • Segons l’altitud: la pressió atmosfèrica varia amb l’altitud del lloc on ens trobem; com és alt està, menys pressió de l’aire suporta. Per aquest motiu trobem a l’aparell una plaqueta imantada que es pot situar més amunt o més avall segons l’altitud del lloc de mesura i així corregir el valor de pressió obtingut. També es poden consultar taules de correcció.
  • Segons la temperatura: el mercuri pateix dilatacions (o contraccions) segons la temperatura a què es troba. Els baròmetres solen portar un termòmetre per conèixer la temperatura ambiental i corregir, si cal, els valors de pressió. Cal consultar unes taules per fer la correcció.

Actualment, els baròmetres de mercuri es van deixant d’utilitzar degut a la seva toxicitat.

* El baròmetre aneroide
barometre_aneroide_2Va ser creat pel francès Lucien Vidi l’any 1844. No fa servir mercuri.
Actualment és el tipus de baròmetre més corrent.

Com funciona?
Consisteix en una càpsula metàl·lica flexible i tancada on s’hi ha fet el buit. En un dels seus costats s’hi troba una molla que s’allarga o s’escurça lleugerament en funció de si la càpsula s’aixafa més o menys degut a la pressió atmosfèrica més o menys alta. Aquests moviments es visualitzen i s’augmenten mitjançant una agulla indicadora sobre una escala graduada.

Correccions
És una aparell no massa precís que cal calibrar de tant en tant amb la mesura d’un aparell de més qualitat (com un baròmetre de mercuri) o amb dades fiables de serveis meteorològics. Amb aquesta finalitat sol tenir un cargol al seu darrera que cal moure amb un tornavís per tal d’ajustar el valor de pressió.

* El baròmetre d’aigua
Barometer_Goethe_02Inventat el 1619 per l’holandès Gijsbrecht de Donckere, consisteix en un recipient amb aire i aigua acolorida a la part inferior que està comunicat amb l’exterior mitjançant un tub prim i obert. Les diferències de pressió atmosfèrica queden reflectides en l’alçada de l’agua del tub: com més pressió, més avall i com menys pressió, més amunt. No és un aparell gaire fiable ja que dóna molts errors degut a les dilatacions per canvis de temperatura tant de l’aire com de l’aigua que conté. Es fa servir més aviat com a objecte de decoració.

* El barògrafBarograph_02
És un tipus de baròmetre aneroide que enregistra de forma contínua els valors de pressió atmosfèrica. Un estilet amb tinta va dibuixant els valors de la pressió sobre un paper enrotllat en un cilindre que gira gràcies a un motor acoblat a un rellotge.

* Baròmetres digitals
barometre_digital
De fa uns anys ençà, han proliferat els baròmetres digitals, normalment formant conjunt en un sol aparell amb altres sensors meteorològics (temperatura, humitat…). Per tal de registrar la pressió atmosfèrica utilitzen un petit sensor de silici, anomenat “Barocap”, que consisteix en un minúscul aneroide monocristal·lí sensible a la pressió. El corrent elèctric generat s’amplifica i es visualitza en una pantalla led.
Són bastant fiables i no cal calibrar-los.

Altímetre analògic
Altímetre analògic

* Altímetres
Són un tipus de baròmetres especials, normalment de mida portable, que ens indiquen l’altitud a la què ens trobem. Es basen en el fet que la pressió atmosfèrica disminueix amb l’altura (a raó de 1 hPa per cada 8,2 m de desnivell). Com que la pressió atmosfèrica també pot variar per canvis en el temps atmosfèric cal calibrar-los sovint quan passem per llocs d’altitud coneguda. Són molt utilitzats per excursionistes, esportistes (escalada, esquí, paracaigudisme…) i en la navegació aèria.
Hi ha principalment dos tipologies de models: els que funcionen com petits baròmetres aneroides (analògics) i els digitals.

El predictor de tempestes
predictor_tempestes_sangoneresL’any 1851, l’anglès Georges Merryweather va presentar a la Gran Exposició del Crystal Palace de Londres un estrany artefacte per a predir tempestes. Curiosament funcionava amb… sangoneres!
Consistia en una estructura circular amb 12 pots transparents amb una sangonera dins de cada pot. A la part superior i interior dels pots hi havia un petit os de balena lligat a un cable que sortia del pot i que estava connectat a un martellet a punt per tocar una campana situada a la part superior de l’aparell. Quan les sangoneres detectaven la imminència d’una tempesta (suposem que per una baixada de pressió brusca) es posaven “nervioses” i s’enfilaven amb gran esforç a la part superior del pot i activaven el mecanisme sonor: ning!. Segurament com més tocs de campana es sentien de forma continuada, més certa era la predicció o més intensa havia de ser la tempesta.

Taller: construcció d’un baròmetre
barometre_casolàConstruir-se un baròmetre casolà és bastant senzill, tot i que no serà massa fiable. Només us cal un pot de vidre, un globus, una canyeta i poca cosa més. En aquest enllaç trobareu les indicacions pas a pas per fer-lo.

Referències i enllaços

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà Els camps necessaris estan marcats amb *

XHTML: Trieu una d'aquestes etiquetes <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>