Dünya’nın atmosferi güneş sistemi içinde benzersizdir ve çok çeşitli hava olaylarına yol açar. Hava durumu tahmini, hem insanların günlük yaşamları hem de işletmeler için önemlidir. Meteorologlar, hava durumunu tahmin etmek için bilgisayar modelleme ve deneysel ölçümlerin bir kombinasyonunu kullanırlar. Hava tahmini araçlarının örnekleri arasında termometre, barometre, yağmur ölçer ve anemometre bulunur.
Termometre
Termometre, sıcaklığı ölçmek için kullanılan bir araçtır. En iyi bilinen termometre türü, içine sıvı cıvanın yerleştirildiği bir cam tüpten oluşur. Sıcaklık arttığında, cıva hacmi artarak seviyenin yükselmesine neden olur. Sıcaklıktaki bir azalma, hacimde bir azalmaya ve cıva seviyesinde bir azalmaya neden olur. Tüpün yan tarafındaki bir ölçek, sıcaklığın okunmasına izin verir. Yaylı termometre adı verilen başka bir termometre türü, bir cam tüpü civa ile tamamen doldurur ve borunun altına bir yaya bağlı metal bir diyafram yerleştirilir. Sıcaklık yükseldikçe, diyafram üzerindeki basınç da yükselir ve yayda gerilime neden olur. Yay daha sonra sıcaklığı göstermek için bir kadranı döndürür.
Barometre
Barometre, havanın bir yüzeye yerleştirdiği kuvvet olan basıncı ölçmek için kullanılan bir araçtır. Birkaç farklı barometre türü vardır. En basit olanı, sıvı cıva ile doldurulmuş ve bir ucu kapatılmış bir tüpten oluşur. Tüp daha sonra ters çevrilir ve bir kase sıvı cıva içerisine yerleştirilir. Tambur üzerine aşağı doğru itilen havanın ağırlığı, tüpün içinde aşağıya doğru iten cıvanın ağırlığı ile dengelenir. Standart atmosferik koşullarda bu, tüp içindeki cıva seviyesinin yaklaşık 76 santimetre (29,9 inç) yüksekliğe düşmesine neden olur. Atmosferik basınçtaki artışlar tüp içindeki cıva seviyesinin yüksekliğinin artmasına neden olurken, atmosfer basıncının düşmesi tüp içindeki cıva seviyesinin düşmesine neden olur. Basıncı ölçmek için daha sofistike bir araç, aneroid barometredir. Bu, esnek kenarları olan ve bir kutuya monte edilmiş kapalı bir kapsülden oluşur. Basınçtaki bir değişiklik, kapsülün kalınlığını değiştirir. Kapsüle bağlı bir kol, bu değişiklikleri büyütür ve bir işaretçinin ölçekli bir kadran üzerinde hareket etmesine yol açar.
Yağmur göstergesi
Yağmur göstergeleri, belirli bir süre içinde meydana gelen yağış miktarını ölçmek için kullanılır. En basit yağmur ölçer türü, üzerinde bir ölçek bulunan bir tüpten oluşur, ancak bunların düzenli olarak boşaltılması gerekir ve bu nedenle artık otomatik hava istasyonlarında kullanılmaz. Basit tüpten bir adım ötede, dijital tartı üzerindeki bir tüpten oluşur. Tartı terazileri, yağışı zamanın bir fonksiyonu olarak gösteren bir bilgisayara bağlanır. Bununla birlikte, bu tür yağmur ölçeri de teknesinin düzenli olarak boşaltılması gerekir. Çok daha zarif bir çözüm, bir kovaya akan bir boruya bağlı bir huniden oluşan devirme kovalı yağmur ölçeri. Kova, belirli bir hacimde su yakalandığında devrilecek şekilde bir mil üzerinde dengelenir. Bu meydana geldiğinde, daha fazla yağmur yakalamak için ikinci bir kova otomatik olarak yerine geçer.
Anemometre
Rüzgar hızını ölçmek için bir anemometre kullanılır. En basit anemometre tipi, üzerine 90 derecelik aralıklarla dört kolun yerleştirildiği boru şeklinde bir eksenden oluşur. Dört kolun her birine bardaklar yerleştirilir ve bunlar rüzgarı yakaladıkça, kolların boru şeklindeki eksen etrafında dönmesine neden olur. Eksenin altına kalıcı bir mıknatıs monte edilmiştir ve dönüş başına bir kez, bir bilgisayara elektronik bir sinyal gönderen bir Reed anahtarını etkinleştirir. Bilgisayar, rüzgar hızını dakikadaki dönüş sayısından hesaplar. Daha karmaşık bir cihaz, sonik anemometredir. Bu, bir ses darbesinin iki sensör arasında hareket etmesi için geçen süreyi ölçerek çalışır. Sesin sensörler arasında hareket etmesi için geçen süre, sensörler arasındaki mesafeye, havadaki içsel ses hızına ve sensör ekseni boyunca hava hızına bağlıdır.
