I meteorologi, i meteorologi e altri scienziati usano una varietà di strumenti per misurare i dati. I dati vengono quindi analizzati, confrontati con le conoscenze esistenti sugli schemi meteorologici passati e previsioni basate sulle informazioni. Due strumenti che forniscono dati essenziali sono l'igrometro e il barometro. La differenza principale tra i due è che un barometro viene utilizzato per misurare la pressione atmosferica dell'aria circostante e un igrometro per misurare l'umidità atmosferica.
Inizi del barometro
Il matematico e fisico italiano Evangelista Torricelli (1608-1648) inventò il primo barometro utile noto. L'apparato di Torricelli, basato sulle caratteristiche di sifonamento di una cannuccia, utilizzava una colonna di mercurio sospesa in un tubo per misurare la pressione dell'aria ambiente. Il matematico e fisico francese Blaise Pascal (1623-1662) fece testare il dispositivo di Torricelli a varie quote per dimostrare che la pressione atmosferica era effettivamente ciò che supportava la colonna di mercurio nello strumento di misura.
Inizi dell'igrometro
Un igrometro può essere definito come qualsiasi strumento utilizzato per misurare l'umidità nell'aria. Il prefisso "hygro-" deriva dalla parola greca per "umido". Lo scienziato svizzero Horace Benedict de Saussure (1740-99) è accreditato con l'invenzione del primo utile igrometro. Saussure ha osservato che i capelli si espandono e si allungano quando sono bagnati e si contraggono e si accorciano durante il processo di asciugatura. Sulla base di queste conoscenze, Saussure ha creato un dispositivo igrometrico che utilizzava i capelli umani per misurare l'umidità nell'atmosfera sulla base di queste conoscenze.
Psicometro a fionda
Alla fine del XIX secolo, la maggior parte dei meteorologi aveva sostituito il dispositivo di Saussure con quello che viene chiamato uno psicrometro a fionda, o più comunemente un termometro a bulbo umido e secco. Uno psicrometro a fionda è un tipo di igrometro che misura l'umidità relativa nell'atmosfera utilizzando il fatto che più bassa è l'umidità, più velocemente l'umidità evapora. Questo strumento meteorologico utilizza due termometri, uno è inumidito e l'altro rimane asciutto. Misurare l'effetto di raffreddamento dell'evaporazione e la velocità con cui il termometro a bulbo umido si asciuga può essere utilizzato per calcolare la quantità di umidità nell'aria ambiente.
Barometri moderni
Un barometro aneroide misura la pressione atmosferica senza l'uso di liquidi. Invece, un barometro aneroide utilizza una cella di metallo che si restringe o si espande a seconda della pressione dell'aria ambiente. Oggi l'uso del barometro è diventato così radicato nelle previsioni meteorologiche che i meteorologi ora si riferiscono alla pressione barometrica al posto della pressione atmosferica. La registrazione simultanea della pressione barometrica in varie stazioni meteorologiche di tutto il mondo consente ai meteorologi di misurare le dimensioni e i movimenti delle masse d'aria. Queste informazioni sono fondamentali nella formulazione di previsioni meteorologiche accurate.
