Барометр

Баро́метр (от др.-греч. βάρος — тяжесть, вес и др.-греч. метреω — измеряю) — метеорологический прибор для измерения атмосферного давления. Изменение давления, фиксируемое барометром, является одним из важнейших факторов прогнозирования погоды иштормовых предупреждений.

История изобретения

Первый прибор для измерения давления воздуха был создан в 1643 году итальянским учёным Эванджелистой Торричелли (учеником Галилео Галилея). Его опыт со стеклянной трубкой, заполненной ртутью и опущенной в чашу с водой, доказал существование атмосферного давления и так называемой «торричеллиевой пустоты».

Позже, в 1648 году, французский учёный Блез Паскаль доказал, что атмосферное давление уменьшается с высотой, заложив основу для использования барометров в качестве высотомеров (альтиметров).

Основные разновидности барометров

В зависимости от физического принципа, заложенного в основу измерения, барометры делятся на три ключевых класса:

Жидкостные (ртутные) барометры

Классические приборы, в которых атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости (обычно ртути). Из-за высокой плотности ртути высота столба составляет около 760 мм. Ртутные барометры обладают эталонной точностью, однако из-за токсичности паров ртути и хрупкости конструкции их используют преимущественно на стационарных метеостанциях и в лабораториях.

Комбинированный барометр: цифровой и анероид

Барометры-анероиды

Механические сухие приборы, работающие без использования жидкости. Главным элементом является герметичная металлическая коробочка с сильно разрежённым воздухом внутри. При изменении внешнего давления коробочка деформируется, передавая усилие на стрелку циферблата. Благодаря компактности, безопасности и прочности, анероиды стали самым популярным типом бытовых и экспедиционных барометров.

Электронные (цифровые) барометры

Современные полупроводниковые или пьезоэлектрические датчики. Под воздействием давления воздуха изменяются электрические параметры чувствительного кристалла, что преобразуется микропроцессором в цифровой сигнал. Интегрируются в цифровые метеостанции, смартфоны и смарт-часы.

Сравнительный анализ типов барометров

Тип барометра	Физический принцип	Главное преимущество	Основной недостаток
Ртутный	Гидростатическое давление	Эталонная точность	Опасность отравления, громоздкость
Анероид	Механическая деформация	Автономность, прочность	Требует периодической калибровки
Электронный	Пьезо- / Тензоэффект	Компактность, цифровой вывод	Зависимость от электропитания

Единицы измерения давления

На шкалах и дисплеях барометров могут применяться различные единицы измерения:

Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.) (Torr) — традиционная единица, популярная в бытовой метеорологии СНГ.
Гектопаскали (гПа / hPa) или миллибары (мбар) — международные единицы, принятые Всемирной метеорологической организацией.
Дюйм ртутного столба (дюймы рт. ст.) (inHg) — используются преимущественно в США и авиационной метеорологии.

См. также

Литература

Хргиан А. Х. Физика атмосферы. — М.: Изд-во МГУ, 1986.