Wetterinstrumente werden verwendet, um Messungen verschiedener atmosphärischer Parameter an lokalen Wetterstationen durchzuführen.

Warum interessiert es mich? Durch das Verständnis von Temperatur -, Wind-und Niederschlagsmustern, die mit Instrumenten gemessen werden, können wir unser lokales Wetter und Klima beschreiben.

ICH sollte bereits vertraut sein mit: Temperatur, Feuchtigkeit, Druck

Wetter instrumente sind verwendet zu nehmen messungen von temperatur, wind, feuchtigkeit, und niederschläge, sowie andere atmosphärische faktoren, die beschreiben die lokalen wetter und klima., Verschiedene Arten von Instrumenten werden verwendet, um verschiedene Parameter zu messen, und es stehen viele Arten zur Auswahl. Die mit diesen Instrumenten gemessenen Variablen sind Windgeschwindigkeit und-richtung, Druck, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Niederschlag, einschließlich Regen und Schnee.

Thermometer


Abbildung A: Elektronischer Temperatursensor (Bild von NOAA)

Ein Thermometer ist ein Instrument zur Temperaturmessung., Thermometer werden verwendet, um Außen-und Innentemperatur, Körpertemperatur, Ofentemperatur und Lebensmitteltemperatur zu messen. Die meisten Thermometer messen durch direkten Kontakt mit der Luft, obwohl Infrarotthermometer Sensoren verwenden, um Infrarotstrahlung von Oberflächen zu erkennen und die Temperatur auf diese Weise abzuschätzen (ähnlich wie Nachtsichtbrillen funktionieren). Ein übliches Thermometer ist das Quecksilberthermometer, das außerhalb von Wohngebieten verwendet wird. Das Volumen des Quecksilbers ändert sich, wenn sich die Außentemperatur ändert., Das Volumen der Flüssigkeit dehnt sich beim Aufheizen aus, was einen Temperaturanstieg darstellt, und die Flüssigkeit zieht sich zusammen, wenn sie abkühlt, was eine Temperaturabnahme darstellt. An modernen Wetterstationen wird ein elektronischer Temperatursensor zur Messung der Außenlufttemperatur eingesetzt. Der Temperatursensor an diesem Gerät befindet sich in einer belüfteten Einheit, die es der Luft ermöglicht, frei über den Sensor zu strömen und die Temperatur zu messen, während das Thermometer vor der direkten Erwärmung der Sonne geschützt bleibt.,

Anemometer

Ein Anemometer ist eine Art Wetterinstrument, das die Windgeschwindigkeit misst. Einige dieser Instrumente messen sowohl die Windgeschwindigkeit als auch die Windrichtung. Anemometer sind an Wetterstationen üblich. Ein Becheranemometer ist eine Art Instrument, das drei oder vier halbkugelförmige Becher verwendet, die an horizontalen Armen an einer vertikalen Stange montiert sind. Der Wind drückt die Becher und bewirkt, dass sich die Arme proportional zur Windgeschwindigkeit drehen. Ein Windmühlenanemometer ist ein übliches Instrument, das an Wetterstationen verwendet wird, um die Windgeschwindigkeit zu erhalten., Eine Windfahne wird als Teil des Anemometers verwendet, um die Windrichtung zu bestimmen. Wenn der Wind über die Windmühle fließt, können Geschwindigkeit und Richtung des Windes mit diesem Instrument gemessen werden. Einige wissenschaftliche Anemometer verwenden die Schallgeschwindigkeit, um die Windgeschwindigkeit in drei Dimensionen genauer zu messen. Die Windrichtung wird immer dadurch gegeben, woher der Wind kommt, so dass ein Westwind von Westen nach Osten weht.


Abbildung B-Cup-Anemometer. (Bild von NOAA).,

Hygrometer


Abbildung D. Sling psychrometer. (Bild von der NASA).

Ein hygrometer ist ein instrument zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit. Feuchtigkeit ist das Maß für die Feuchtigkeitsmenge in der Luft. Ein Psychrometer ist ein Beispiel für ein Hygrometer. Ein Psychrometer verwendet zwei Thermometer, um die relative Luftfeuchtigkeit zu messen; Einer misst die Trockenkolbentemperatur und der andere misst die Feuchtkolbentemperatur., (Wenn Sie morgens aus der Dusche kommen, kühlt sich Ihre Haut auf die feuchtwarme Temperatur ab und Sie spüren eine Kälte, bis das Wasser verdunstet ist.) Das Wet-Bulb-Thermometer enthält Wasser in der Basis, das verdampft und Wärme absorbiert, was den Temperaturwert verringert. Um die relative Luftfeuchtigkeit zu bestimmen, werden die Temperaturen dem Trockenkolbenthermometer und der Temperaturdifferenz zwischen dem Nass-und Trockenkolbenthermometer entnommen. Von diesen Messungen wird eine Tabelle verwendet, um die relative Luftfeuchtigkeit an einem bestimmten Ort., Ein Sling-Psychrometer ist ein gängiges Instrument, mit dem Meteorologen die relative Luftfeuchtigkeit bestimmen. Dieses Instrument wird während des Haltens herumgeschwenkt. Es gibt auch eine Vielzahl anderer Feuchtigkeitssensoren, die automatisch arbeiten, um den Wassergehalt und die relative Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre zu messen.

Regen Gauge


Abbildung E. Beheizte kippen eimer regen gauge. (Bild von NOAA).

Ein Regenmessgerät ist ein Instrument zur Messung der Flüssigkeitsniederschlagsmenge über einen bestimmten Zeitraum., Im einfachsten Sinne ist ein Regenmesser nichts anderes als eine Dose, die Wasser sammelt, das als Regen vom Himmel fällt. Die Tiefe des Regens kann mit einem Lineal gemessen werden. In den Vereinigten Staaten wird Niederschlag normalerweise in Hundertstel Zoll gemessen und gemeldet. Regenmesser werden in offenen Bereichen platziert, in denen keine Hindernisse vorhanden sind. Regenmesser haben Einschränkungen. Bei Hurrikanen machen starke Winde Flüssigkeitsmessungen in Regenmessgeräten unmöglich. Wenn sich die Temperatur dem Einfrieren nähert (0°C), kann Flüssigkeit um das Regenmessgerät gefrieren und die Öffnung blockieren., Eine übliche Art von Regenmesser, die an Wetterstationen verwendet wird, ist der beheizte Kippeimer. Dieses Regenmessgerät schmilzt gefrorenen Niederschlag um die Öffnung herum und hält den Niederschlag in flüssiger Form, wenn er in den Eimer gelangt. Wenn Regen in den Trichter des Kippeimerregenmessgeräts eindringt, tropft der Regen in einen der beiden Eimer, die auf einem Drehpunkt unter dem Trichter ausgeglichen sind. Wenn der Eimer kippt, löst er einen Reed-Schalter aus, der Daten über die Niederschlagsmenge im Eimer an die Wetterstation zurücksendet., Das Heizelement kann jedoch dazu führen, dass kleine Regenmengen verdampft werden, bevor es in den Messtrichter gelangt. Außerdem kann der Kippeimer bei Starkregen wie Gewittern verstopfen oder überlaufen, was zu Fehlern in der Niederschlagsmenge führen kann.

Barometer


Abbildung F. Moderne Aneroid-Barometer. (Bild von Wikimedia Commons).

Der Atmosphärendruck wird mit Barometern gemessen. Ein Aneroidbarometer, einer der häufigsten Typen, verwendet eine versiegelte Luftdose, um Änderungen des Atmosphärendrucks zu erkennen., Wenn der Atmosphärendruck steigt, drückt er auf die Dose, und das Volumen der Dose wird leicht reduziert, wobei eine Indikatornadel zu einem höheren Druck bewegt wird. Wenn der Atmosphärendruck sinkt, dehnt sich die Dose leicht aus und die Nadel zeigt einen niedrigeren Druck an. Einige Barometer verwendeten in der Vergangenheit spezielles Graphenpapier, um den sich ändernden Druck im Laufe der Zeit zu verfolgen; Jetzt melden sie elektronische Signale an einen Computer, der die Trends des Drucks auf Computermonitoren darstellt.

Links zu nationalen Standards für die wissenschaftliche Bildung:

5.Klasse Wissenschaft: 5.E. 1.,2: Vorhersage bevorstehender Wetterereignisse anhand von Wetterdaten, die durch Beobachtung und Messungen gesammelt wurden.

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