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Cómo funciona un barómetro y cómo ayuda a pronosticar el clima

Cómo funciona un barómetro y cómo ayuda a pronosticar el clima

Un barómetro es un instrumento meteorológico ampliamente utilizado que mide la presión atmosférica (también conocida como presión del aire o presión barométrica): el peso del aire en la atmósfera. Es uno de los sensores básicos incluidos en las estaciones meteorológicas.

Si bien existe una variedad de tipos de barómetro, en meteorología se utilizan dos tipos principales: el barómetro de mercurio y el barómetro aneroide.

Cómo funciona el clásico barómetro de mercurio

El clásico barómetro de mercurio está diseñado como un tubo de vidrio de aproximadamente 3 pies de altura con un extremo abierto y el otro sellado. El tubo está lleno de mercurio. Este tubo de vidrio se encuentra boca abajo en un recipiente, llamado depósito, que también contiene mercurio. El nivel de mercurio en el tubo de vidrio cae, creando un vacío en la parte superior. (El primer barómetro de este tipo fue ideado por el físico y matemático italiano Evangelista Torricelli en 1643).

El barómetro funciona al equilibrar el peso del mercurio en el tubo de vidrio con la presión atmosférica, como un conjunto de escalas. La presión atmosférica es básicamente el peso del aire en la atmósfera sobre el depósito, por lo que el nivel de mercurio continúa cambiando hasta que el peso del mercurio en el tubo de vidrio es exactamente igual al peso del aire sobre el depósito. Una vez que los dos han dejado de moverse y están equilibrados, la presión se registra "leyendo" el valor a la altura del mercurio en la columna vertical.

Si el peso del mercurio es menor que la presión atmosférica, el nivel de mercurio en el tubo de vidrio aumenta (alta presión). En áreas de alta presión, el aire se hunde hacia la superficie de la tierra más rápidamente de lo que puede fluir hacia las áreas circundantes. Dado que el número de moléculas de aire sobre la superficie aumenta, hay más moléculas para ejercer una fuerza sobre esa superficie. Con un mayor peso de aire por encima del depósito, el nivel de mercurio se eleva a un nivel más alto.

Si el peso del mercurio es mayor que la presión atmosférica, el nivel de mercurio cae (baja presión). En áreas de baja presión, el aire sale de la superficie de la tierra más rápidamente de lo que puede ser reemplazado por el aire que fluye desde las áreas circundantes. Como el número de moléculas de aire sobre el área disminuye, hay menos moléculas para ejercer una fuerza sobre esa superficie. Con un peso reducido de aire por encima del depósito, el nivel de mercurio cae a un nivel inferior.

Mercurio vs. Aneroide

Ya hemos explorado cómo funcionan los barómetros de mercurio. Sin embargo, una "estafa" de usarlos es que no son las cosas más seguras (después de todo, el mercurio es un metal líquido altamente venenoso).

Los barómetros aneroides se usan más ampliamente como una alternativa a los barómetros "líquidos". Inventado en 1884 por el científico francés Lucien Vidi, el barómetro aneroide se asemeja a una brújula o reloj. Así es como funciona: dentro de un barómetro aneroide hay una pequeña caja de metal flexible. Como a esta caja se le ha extraído el aire, pequeños cambios en la presión del aire externo hacen que su metal se expanda y se contraiga. Los movimientos de expansión y contracción impulsan palancas mecánicas dentro de las cuales se mueve una aguja. A medida que estos movimientos conducen la aguja hacia arriba o hacia abajo alrededor del dial frontal del barómetro, el cambio de presión se muestra fácilmente.

Los barómetros aneroides son los tipos más utilizados en hogares y aviones pequeños.

Barómetros para teléfonos celulares

Ya sea que tenga o no un barómetro en su hogar, oficina, bote o avión, ¡es probable que su iPhone, Android u otro teléfono inteligente tenga un barómetro digital incorporado! Los barómetros digitales funcionan como un aneroide, excepto que las partes mecánicas se reemplazan con un simple transductor sensor de presión. Entonces, ¿por qué está este sensor relacionado con el clima en su teléfono? Muchos fabricantes lo incluyen para mejorar las mediciones de elevación proporcionadas por los servicios de GPS de su teléfono (ya que la presión atmosférica está directamente relacionada con la elevación).

Si eres un geek del clima, obtienes el beneficio adicional de poder compartir y compartir datos de presión de aire con un grupo de otros usuarios de teléfonos inteligentes a través de la conexión a Internet y las aplicaciones meteorológicas siempre activas de tu teléfono.

Milibares, Pulgadas de Mercurio y Pascales

La presión barométrica se puede informar en cualquiera de las siguientes unidades de medida:

  • Pulgadas de mercurio (inHg): se utiliza principalmente en los Estados Unidos.
  • Milibares (mb): utilizado por meteorólogos.
  • Pascales (Pa): la unidad de presión SI, utilizada en todo el mundo.
  • Atmósferas (Atm): presión del aire al nivel del mar a una temperatura de 59 ° F (15 ° C)

Al convertir entre ellos, use esta fórmula: 29.92 inHg = 1.0 Atm = 101325 Pa = 1013.25 mb

Editado por Tiffany Means