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Comment fonctionne un baromètre et aide les prévisions météorologiques

Comment fonctionne un baromètre et aide les prévisions météorologiques

Un baromètre est un instrument météorologique largement utilisé qui mesure la pression atmosphérique (également appelée pression atmosphérique ou pression barométrique) - le poids de l'air dans l'atmosphère. C'est l'un des capteurs de base inclus dans les stations météorologiques.

Il existe un grand nombre de types de baromètre, mais deux principaux types sont utilisés en météorologie: le baromètre à mercure et le baromètre anéroïde.

Comment fonctionne le baromètre à mercure classique

Le baromètre à mercure classique est conçu comme un tube de verre d'environ 3 pieds de hauteur, dont une extrémité est ouverte et l'autre extrémité scellée. Le tube est rempli de mercure. Ce tube de verre se trouve tête en bas dans un récipient appelé réservoir, qui contient également du mercure. Le niveau de mercure dans le tube de verre diminue, créant un vide au sommet. (Le premier baromètre de ce type a été conçu par le physicien et mathématicien italien Evangelista Torricelli en 1643.)

Le baromètre fonctionne en équilibrant le poids du mercure dans le tube en verre avec la pression atmosphérique, un peu comme une balance. La pression atmosphérique est essentiellement le poids de l'air dans l'atmosphère située au-dessus du réservoir. Le niveau de mercure continue donc de changer jusqu'à ce que le poids du mercure dans le tube de verre soit exactement égal au poids de l'air situé au-dessus du réservoir. Une fois que les deux ont cessé de bouger et sont équilibrés, la pression est enregistrée en "lisant" la valeur à la hauteur du mercure dans la colonne verticale.

Si le poids de mercure est inférieur à la pression atmosphérique, le niveau de mercure dans le tube de verre augmente (pression élevée). Dans les zones de haute pression, l'air s'enfonce vers la surface de la Terre plus rapidement qu'il ne peut s'écouler dans les zones environnantes. Comme le nombre de molécules d’air au-dessus de la surface augmente, il y a plus de molécules pour exercer une force sur cette surface. Avec une augmentation du poids de l'air au-dessus du réservoir, le niveau de mercure augmente.

Si le poids de mercure est supérieur à la pression atmosphérique, le niveau de mercure diminue (basse pression). Dans les zones de basse pression, l'air s'éloigne de la surface de la Terre plus rapidement qu'il ne peut être remplacé par de l'air provenant des zones environnantes. Comme le nombre de molécules d’air au-dessus de la surface diminue, il y a moins de molécules pour exercer une force sur cette surface. Avec un poids d'air réduit au-dessus du réservoir, le niveau de mercure baisse à un niveau inférieur.

Mercure vs anéroïde

Nous avons déjà exploré le fonctionnement des baromètres à mercure. Cependant, l’un des inconvénients de leur utilisation est qu’ils ne sont pas les produits les plus sûrs (après tout, le mercure est un métal liquide extrêmement toxique).

Les baromètres anéroïdes sont plus largement utilisés comme alternative aux baromètres "liquides". Inventé en 1884 par le scientifique français Lucien Vidi, le baromètre anéroïde ressemble à un compas ou à une horloge. Voici comment cela fonctionne: À l'intérieur d'un baromètre anéroïde se trouve une petite boîte métallique flexible. Depuis que l'air a été pompé dans cette boîte, de légers changements dans la pression de l'air extérieur entraînent une dilatation et une contraction de son métal. Les mouvements d'expansion et de contraction entraînent des leviers mécaniques à l'intérieur desquels une aiguille est déplacée. Comme ces mouvements entraînent l'aiguille vers le haut ou le bas autour du cadran du baromètre, le changement de pression est facilement affiché.

Les baromètres anéroïdes sont les types les plus couramment utilisés dans les maisons et les petits avions.

Baromètres de téléphone cellulaire

Que vous ayez ou non un baromètre à la maison, au bureau, en bateau ou en avion, il est probable que votre iPhone, Android ou un autre smartphone dispose d'un baromètre numérique intégré! Les baromètres numériques fonctionnent comme un anéroïde, sauf que les pièces mécaniques sont remplacées par un simple transducteur à détection de pression. Alors, pourquoi ce capteur météo dans votre téléphone? De nombreux fabricants l'incluent pour améliorer les mesures d'altitude fournies par les services GPS de votre téléphone (car la pression atmosphérique est directement liée à l'altitude).

Si vous êtes un mordu de la météo, vous aurez l’avantage supplémentaire de pouvoir partager et cerner des données de pression atmosphérique avec un groupe d’autres utilisateurs de smartphones via la connexion Internet permanente et les applications météo de votre téléphone.

Millibars, Pouces de Mercure et Pascals

La pression barométrique peut être indiquée dans l’une des unités de mesure suivantes:

  • Pouces de mercure (inHg) - Utilisés principalement aux États-Unis.
  • Millibars (mb) - Utilisés par les météorologues.
  • Pascals (Pa) - L'unité de pression SI, utilisée dans le monde entier.
  • Atmosphères (Atm) - Pression atmosphérique au niveau de la mer à une température de 15 ° C (59 ° F)

Lors de la conversion entre eux, utilisez cette formule: 29,92 inHg = 1,0 Atm = 101325 Pa = 1013,25 mb

Edité par Tiffany Means