Kandungan
Atmosfer Bumi unik dalam sistem suria dan menimbulkan pelbagai fenomena cuaca. Ramalan cuaca penting, baik untuk kehidupan harian rakyat dan perniagaan. Ahli meteorologi menggunakan gabungan pemodelan komputer dan ukuran eksperimen untuk meramalkan cuaca. Contoh alat peramalan cuaca termasuk termometer, barometer, tolok hujan dan anemometer.
Termometer
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Jenis termometer yang paling terkenal terdiri daripada tiub kaca di mana merkuri cecair diletakkan. Apabila suhu meningkat, jumlah peningkatan merkuri yang membawa kepada peningkatan tahap. Penurunan suhu menyebabkan pengurangan dalam jumlah dan pengurangan paras merkuri. Skala di sisi tiub membolehkan suhu dibaca. Satu lagi jenis termometer, dipanggil termometer musim bunga, sepenuhnya mengisi tiub kaca dengan merkuri dan diafragma logam yang disambungkan ke spring diletakkan di bahagian bawah tiub. Apabila suhu meningkat, tekanan ke atas diafragma juga meningkat menyebabkan ketegangan pada musim bunga. Musim bunga kemudian memutarkan dail untuk menunjuk pada suhu.
Barometer
Barometer adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur tekanan yang merupakan tempat udara di permukaan. Terdapat beberapa jenis barometer yang berbeza. Yang paling mudah terdiri daripada tiub yang dipenuhi dengan merkuri cecair dan dimeterai pada satu hujung. Tiub kemudian terbalik dan dimasukkan ke dalam mangkuk merkuri cecair. Berat udara menolak ke atas mangkuk seimbang dengan berat merkuri yang menolak ke dalam tiub. Pada keadaan atmosfera yang standard ini menyebabkan paras merkuri dalam tiub jatuh ke ketinggian kira-kira 76 sentimeter (29.9 inci). Peningkatan tekanan atmosfera menyebabkan paras merkuri dalam tiub meningkat pada ketinggian, sementara penurunan tekanan atmosfera menyebabkan tahap merkuri dalam tiub turun. Alat yang lebih canggih untuk mengukur tekanan ialah barometer aneroid. Ini terdiri daripada kapsul tertutup, dengan sisi fleksibel dan dipasang di dalam kotak. Perubahan tekanan mengubah ketebalan kapsul. Tuas yang dilampirkan pada kapsul membesarkan perubahan ini, yang membawa penunjuk untuk bergerak ke atas dail berskala.
Tolok Hujan
Pengukur hujan digunakan untuk mengukur jumlah hujan yang berlaku dalam tempoh masa yang tetap. Jenis pengesan hujan yang paling sederhana terdiri daripada tiub dengan skala di atasnya, tetapi ini perlu dikosongkan secara tetap dan oleh itu tidak lagi digunakan di stesen cuaca automatik. Satu langkah dari tiub mudah terdiri daripada tiub pada skala timbang digital. Penimbangan berat disambungkan kepada komputer yang memancarkan hujan sebagai fungsi masa. Walau bagaimanapun, jenis tolok hujan ini juga harus mempunyai kapalnya sentiasa dikosongkan. Satu penyelesaian yang jauh lebih elegan ialah tolok keranjang hujan yang terdiri daripada corong yang disambungkan ke tiub yang mengalirkan ke dalam baldi. Baldi diimbangi pada pivot, supaya ia menimbulkan kiasan apabila jumlah air yang ditetapkan ditangkap. Apabila ini berlaku, baldi kedua secara automatik bergerak ke kedudukan untuk menangkap lebih banyak hujan. Setiap kali petua baldi, isyarat elektronik dihantar ke logger data yang membolehkan jumlah hujan direkodkan.
Anemometer
Anemometer digunakan untuk mengukur kelajuan angin. Jenis paling mudah anemometer terdiri daripada paksi tubular di mana empat lengan ditempatkan pada selang 90 darjah. Cawan ditempatkan pada setiap empat lengan dan sebagai angin menangkap ini, ia membawa kepada putaran lengan mengenai paksi tubular. Magnet kekal dipasang di bahagian bawah paksi, dan sekali gilirannya ia mengaktifkan suis Reed, yang merupakan isyarat elektronik ke komputer. Komputer mengira kelajuan angin dari bilangan putaran seminit. Peranti yang lebih canggih adalah anemometer sonik. Ini beroperasi dengan mengukur masa yang diambil untuk nadi bunyi untuk bergerak antara dua sensor. Masa yang diambil untuk bunyi perjalanan antara sensor bergantung kepada jarak antara sensor, kelajuan intrinsik bunyi di udara, dan kelajuan udara di sepanjang paksi sensor. Oleh kerana jarak antara sensor tetap, dan kelajuan bunyi di udara diketahui, kelajuan udara di sepanjang paksi sensor dapat ditentukan.