Havanın nasıl ölçüldüğünü düşündüğünüzde, aslında sadece bir değil, ölçülen değişkenlerin bir kombinasyonudur. Bir araya getirildiğinde, bu değişkenler, belirli bir zamanda belirli bir hava durumu türü olarak deneyimlediğimiz atmosferik koşulları oluşturur.
Bir ev hava istasyonu tarafından ölçülen en yaygın unsurlar sıcaklık, nem, rüzgar hızı ve yönü, yağış miktarı ve hava basıncıdır.
Onları daha iyi anlamak için, havayı oluşturan bu farklı unsurların her birine bakacağız. Her kategorinin altında, onu ölçmek için kullanılan farklı araçlara ve havanın belirli yönlerini nasıl ölçtüğüne de bakıyoruz.
Sıcaklık
Sıcaklık bir termometre ile ölçülür. Farklı tipte termometreler elde edersiniz, ancak işleri basitleştirmek için, sadece tanıdık olan iki tanesine odaklanalım.
termometre
Geleneksel termometre, sıcaklıktaki değişikliklere tepki olarak genişleyen veya geri çekilen bir sıvı ile doldurulmuş bir tüpten oluşur. En iyi bilinen örneklerden biri civa dolu termometredir. Sıcaklık yükseldikçe, cıva genişler ve tüp içinde daha yükseğe iter ve size ölçülü bir okuma verir. Sıcaklık düştükçe daralır ve tüpteki seviye göstergesi buna göre düşer.
Bununla birlikte, meteoroloji istasyonlarında kullanılanlar da dahil olmak üzere modern termometrelerin çoğu, termokupl kullanır. Sıcaklığı, iki farklı metal arasında akan elektrik direnci miktarıyla ölçer. Açıklamama izin ver…
İki farklı alaşım bir araya getirilir. Her alaşımın elektrik direnci, sıcaklıktaki herhangi bir değişikliğe farklı tepki verir. Bu iki metalden geçen bir elektrik akımı, bu alaşımların oluşturduğu dirençteki bu farktan doğrudan etkilenecektir. Akımdaki değişiklikleri ölçerek, doğru bir sıcaklık okuması elde edilebilir.
Nem
Nem, havada bulunan nem miktarıdır ve bir higrometre ile ölçülür. Çeşitli farklı higrometreler mevcuttur, ancak yine de nokta üzerinde kalmak için en önemli ikisine odaklanacağım.
Psikrometre, iki termometre kullanan iyi bilinen eski bir örnektir (biri ıslak bir bezle kaplı, diğeri hava açmak için).
Bezle kaplı termometrenin ampulü, kumaş üzerindeki nemin buharlaşması nedeniyle daha düşük bir okuma verecektir , bu da buharlaşma hızı, havadaki nem miktarına bağlıdır. İki termometre arasındaki farklı okumalar daha sonra havanın bağıl nemini belirlemek için kullanılır.
higrometre
Açıkçası bu, nemi ölçmenin çok doğru bir yolu değil, ancak şans, elektronik higrometrenin icadı her şeyi çok daha kolay ve daha doğru hale getirdi.
Termokupllarda olduğu gibi (sıcaklığı ölçmek için kullanılır) , elektrik direnci yine doğru bir okuma yapmak için kullanılır, ancak bu durumda hedef nemdir.
Bir kapasitif ve direnç higrometre biraz farklı faaliyet ancak her ikisi de aynı prensibe dayanmaktadır. Nemi emebilen malzeme, içinden geçen elektrik miktarını ölçmek için kullanılır.
Bir malzeme ne kadar çok nem içerirse, elektrik akımını o kadar iyi taşıyabilir. Havadaki nem miktarı, malzemenin ne kadar nem emebileceğini belirleyecektir. Sonuç olarak, bağıl nem, malzemeden akan elektrik akımının gücü ölçülerek belirlenebilir.
Yağış
Yağış, belirli bir alanda belirli bir süre boyunca ölçülen ve bir yağmur göstergesi ile ölçülen yağış miktarıdır .
Profesyonel hava durumu istasyonları , zemin seviyesinin yaklaşık 12 inç (300 mm) üzerine yerleştirilmiş 8 inç (203 mm) açıklığa sahip silindirik bir huni kullanır . Normalde 1 inç (25 mm) yağış tutabilir .
24 sürenin ardından, içerik toplanır ve doğru ölçüm için kalibre edilmiş bir cama dökülür, boş silindirik huni ise sonraki 24 saatlik yağmuru kaydetmek için yeniden konumlandırılır.
Devrilme Kovası Yağış Ölçer
Doğal olarak, özellikle uzak bölgelere yerleştirilen kişisel hava istasyonları ve hava durumu istasyonları söz konusu olduğunda, tüm yağmur göstergeleri düzenli olarak insanlı ve boşaltılamaz. Sonuç olarak, neredeyse tüm modern evler ve uzak hava istasyonları, Devirme Kovası Yağmur Ölçerlerini kullanır.
Devirmeli Kova Yağmur Ölçerleri yağmuru otomatik olarak kaydetme avantajına sahiptir ve asla boşaltılmaları gerekmez. Bir dayanak noktası üzerinde dengelenmiş (ve testere hareketiyle çalışan) iki kovadan oluşur .
Bir huni, bir kovada toplanan yağış miktarını toplar. Kova belirli bir miktarda yağmuru okuduktan sonra, içindekileri bir akış alanına boşaltır ve boşaltır. Uçarken, okumayı kaydetmek için baz istasyonuna bir sinyal gönderen bir anahtarı tetikler. Aynı zamanda, karşı taraftaki boş kova, uçmadan önce aynı yağış miktarını kaydetmek için pozisyona yükselir, ölçüm kaydedilir ve işlem tekrarlanır.
Rüzgar Hızı
Rüzgar hızı, havanın belirli bir yerde hareket ettiği hızdır ve hava yüksek basınçlı bir alandan düşük basınçlı bir alana akarken hava basıncındaki bir farktan kaynaklanır . Rüzgar hızını ölçmek için kullanılan alete anemometre denir .
3 fincanlı anemometre
En iyi bilinen ve yaygın olarak kullanılan anemometre, silindirik kapların bir merkez direğin etrafında dönen yatay kollara tutturulduğu 3-kap anemometredir (veya 4-kap).
Rüzgar hızı arttıkça fincanlar daha hızlı dönmeye başlar. Bu dönüşün hızı ölçülerek rüzgar hızı hesaplanabilir. Gerçek ölçüm birden fazla şekilde yapılabilir, ancak bunların tümü bardakların dönme hızına bağlıdır.
Rüzgar hızını ölçmenin, sıcak telli anemometre veya tüplü anemometre gibi başka yolları da vardır, ancak bunlar normal günlük rüzgar hızı ölçümü için önemli değildir.
Rüzgar Yönü
Rüzgar yönü açıkça doğrudan hava hareketinin (rüzgar) yönünü ifade eder. Yine de düşündüğünüz kadar açık olmayabilir. Rüzgar yönü rüzgarın geldiği yönü değil, estiği yönü ifade eder . (Bu, hava raporlarının güneyden esen bir rüzgar olduğuna işaret ettiği anlamına gelir, bu, rüzgarın güney yönünden geldiği anlamına gelir. yol etrafında.)
rüzgar gülü
Rüzgar yönü, ağırlıklı olarak bir rüzgar tulumu veya rüzgar gülü ile ölçülür. Rüzgar çorapları genellikle havaalanlarında görülür, ancak rüzgar gülü profesyonel ve kişisel hava istasyonlarında düzenli olarak kullanılır.
Çoğunuz bir rüzgar gülünün neye benzediğini biliyorsunuz. Çok sık olarak yüksek binaların tepesinde görülür, bir tarafında bir ok (veya benzer işaretleme cihazı) ile merkezi bir eksen etrafında serbestçe dönen yatay bir direk ve diğer tarafta herhangi bir değişikliğe cevap veren büyük bir düz dikey yüzeyden oluşur. rüzgar yönünde.
Hava Basıncı
Hava Basıncı (barometrik veya atmosferik basınç olarak da adlandırılır) havada bulunan moleküllerin sayısıdır. Başka bir deyişle, çevremizdeki havanın ağırlığı vardır ve bu, havada bulunan moleküllerin sayısıyla belirlenir.
Hava basıncı yerçekimi ile yakından ilişkilidir, bu da yere yakın olan havanın daha güçlü yerçekimi kuvvetlerine maruz kaldığı anlamına gelir, bu da onu çok daha ağır hale getirirken, stratosferde daha yüksekte olan hava çok az yerçekimine maruz kalır ve sonuç olarak çok daha hafiftir.
(Jet uçaklarının 30.000 fit civarında bu kadar yüksek irtifalarda uçmasının nedeni budur. Düşük hava yoğunluğu, daha ince havada çok daha hızlı ve ekonomik uçmasına izin vererek yakıt kullanımını düşük irtifalarda uçması gerekenden çok daha düşük tutar ve Daha yoğun havayı itmek zorunda. Bu onları daha çalkantılı havadan dünya yüzeyine daha yakın tutar.)
Hava basıncını ölçmek için kullanılan alete barometre denir . Temelde iki tür barometre vardır. Merkür ve Aneroid barometreleri.
Cıva barometreleri yüzyıllar öncesine dayanır. Kısmen cıva ile doldurulmuş bir cam tüpten oluşur. İçinde cıva bulunan bir kaba (rezervuar) baş aşağı yerleştirilir. Kap, çevreleyen havaya maruz kalır.
Hava basıncı arttıkça (ağırlaştıkça) rezervuardaki cıvayı aşağı iter ve cam tüp içindeki civayı yükselmeye zorlar. Cıva seviyelerindeki bu değişiklik ölçülür ve sonuç olarak hava basıncı hesaplanabilir. Doğal olarak, hava basıncı düştükçe bunun tersi gerçekleşir.
Cıva çok zehirli olduğundan ve kurulum oldukça kontrollü bir ortam gerektirdiğinden, bu tür bir barometre çok güvenli ve pratik bir çözüm değildir.
barometre
Aneroid barometreler tüm bu sorunları çözer ve hemen hemen tüm modern hava istasyonlarında (ve hatta akıllı telefonunuzda!) Kullanılır Kısmen vakumlu sızdırmaz metal bir kaptan oluşur. Bu, bir iğneye veya elektronik ölçüm cihazına bağlı bir yay ve kollara bağlıdır.
Hava basıncı arttıkça, kabın büzülmesine neden olarak, bağlı yayların / kolların genişlemesine veya hareket etmesine neden olur, bu da ölçüm cihazına kaydedilir ve baz istasyonuna gösterilir veya iletilir. Hava basıncı düştüğünde kabın genişlemesine neden olur ve bunun tersi reaksiyona neden olur, bu da ölçülür ve kaydedilir.
