تشرح هذه المقالة ما هي البارومترات. لذلك، سوف تكتشف الغرض من البارومتر، وكيف يعمل، وما هي أنواع البارومترات المختلفة.
ما هو البارومتر؟
البارومتر هو أداة تقيس الضغط الجوي. بمعنى آخر، البارومتر هو أداة قياس تستخدم لتحديد الضغط الذي يمارسه الهواء الموجود في الغلاف الجوي على سطح الأرض.
تم اختراع البارومتر عام 1643 وكان مخترعه هو الفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريسيلي الذي استطاع قياس الضغط الجوي باستخدام أول بارومتر زئبقي.
بشكل عام، وحدة قياس البارومترات هي الهكتوباسكال (hPa)، وهو ما يعادل 100 باسكال (Pa). على الرغم من أن العديد من أجهزة البارومترات الزئبقية تعبر أيضًا عن قيم الضغط الجوي بالملليمتر من الزئبق (mmHg).
كيف يعمل البارومتر
بمجرد أن رأينا تعريف البارومتر، سنرى في هذا القسم كيف يعمل هذا النوع من أدوات القياس.
قبل استخدام البارومتر يجب معايرته حتى تكون القياسات المأخوذة صحيحة. لمعايرة البارومتر تحتاج إلى معرفة الضغط الجوي (يمكنك الاتصال بأقرب مركز للأرصاد الجوية) وضبط القيمة المميزة بالإبرة بحيث تتزامن مع القيمة الحقيقية للضغط الجوي.
إذا تم استخدام ضغط مرجعي من منطقة أخرى عند معايرة البارومتر، فمن المهم مراعاة ارتفاع الضغط المرجعي، لأن الضغط الجوي يختلف باختلاف الارتفاع. على الخرسانة، ينخفض الضغط بحوالي 1 هكتوباسكال كل 8 أمتار.
بمجرد معايرتها، تشير إبرة البارومتر إلى الضغط الجوي. إذا كان الضغط أقل من 1013 هكتوباسكال فهذا يدل على الاكتئاب ، ومن ناحية أخرى فإن الضغط الأعلى من 1013 هكتوباسكال يشير إلى إعصار مضاد . هذه القيمة تجعل من الممكن فصل أنواع الضغط المختلفة لأنه متوسط الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.
وأخيرا، إذا ظلت الإبرة ثابتة، يمكن أن يظل الضغط مستقرا. ومع ذلك، يمكنك التأكد من عدم تلف البارومتر عن طريق وضع الجهاز في كيس بلاستيكي ومن ثم ضغطه؛ إذا لم يزد الضغط فهذا يعني أن البارومتر يحتاج إلى إعادة ضبط.
أنواع البارومترات
- البارومتر الزئبقي : هو أول نوع من البارومتر تم ابتكاره، وبشكل أدق، اخترعه إيفانجليستا توريسيلي عام 1643. ويتكون من أنبوب مملوء بالزئبق مغلق من أحد طرفيه ومفتوح من الطرف الآخر. يقلب الأنبوب ويوضع طرفه المفتوح في وعاء مفتوح به نفس السائل، ثم ينخفض ارتفاع الزئبق في الأنبوب حتى الوصول إلى التوازن الذي تكون قيمته الضغط الجوي. يتم استخدام هذا النوع من البارومتر بشكل أقل فأقل بسبب سمية الزئبق وهشاشة الزجاج.
- البارومتر اللاسائلي : اخترعه لوسيان فيدي عام 1843، يقيس هذا النوع من البارومتر الضغط الجوي عن طريق التشوهات الناتجة عن خلق فراغ في صندوق معدني بجدران مرنة للغاية.
- مقياس الارتفاع البارومتر : يشير هذا النوع من البارومتر إلى الضغط الجوي بالأمتار أو الأقدام من الارتفاع بالنسبة لمستوى سطح البحر. وتستخدم بشكل خاص في الطيران لمعرفة الارتفاع الذي تقع عليه السفينة.
- مقياس فورتين : يتكون من أنبوب يحتوي على الزئبق داخل أنبوب زجاجي. دقة هذا النوع من البارومتر عالية جدًا، وفي الواقع، يتم استخدامه غالبًا في المختبرات العلمية.
- الباروغراف : هو أحد أشكال البارومتر، وتكمن خصوصيته في أنه يقيس الضغط الجوي، بالإضافة إلى أنه يطبع تغيرات الضغط على الورق.
تطبيقات البارومتر
التطبيق الرئيسي للبارومتر هو الأرصاد الجوية، حيث يُستخدم البارومتر في التنبؤ بالطقس على المدى القصير. بشكل عام، الضغط المرتفع يعني أن الظروف البيئية ستكون جيدة، بينما الضغط المنخفض يشير إلى احتمال هطول أمطار أو رياح قوية.
ومع ذلك، من أجل تقديم توقعات أكثر دقة للطقس، لا يستخدم علماء الأرصاد الجوية المعلومات التي يوفرها البارومتر فحسب، بل يستخدمون أيضًا أدوات أخرى مثل مقياس الرطوبة أو مقياس شدة الريح.
يُستخدم البارومتر أيضًا في قطاع التعدين، لأنه يمكن أن يساعد في تحديد المخاطر في المنجم. لأنه عندما ينخفض الضغط الجوي، تزداد احتمالية هروب الغازات المحبوسة في أعماقها.
وبالمثل، تم العثور على استخدام آخر للبارومتر في الغوص. على وجه التحديد، يتم استخدام البارومترات اللاسائلية لتتبع الضغط.
الفرق بين البارومتر ومقياس الضغط
هناك نوعان من أدوات قياس الضغط التي غالبًا ما يتم الخلط بينهما هما البارومتر ومقياس الضغط، ولهذا السبب سنرى في هذا القسم ما هو الفرق في معناهما.
الفرق بين البارومتر ومقياس الضغط هو أن البارومتر يقيس الضغط الجوي، أي أنه يقيس ضغط الحاويات المفتوحة أو البيئة. وبدلا من ذلك، يقيس مقياس الضغط ضغط الحاويات المغلقة.