A Natalie Merchant potrebbero venire i brividi solo pensando all’inverno, ma per il resto di noi, controllare le previsioni non richiede di prepararsi prima di sbirciare fuori dalla finestra. Il tempo è semplicemente lo stato dell’atmosfera, un enorme strato gassoso che avvolge il nostro pianeta. La radiazione solare, la geografia e persino le isole di calore urbane lo influenzano. La misurazione di questi fenomeni atmosferici consente ai meteorologi di fare ipotesi plausibili su ciò che accadrà dopo.
La temperatura e la pressione dell’aria determinano la circolazione dell’aria. L’aria calda sale. L’aria fredda affonda. Questa relazione determina la formazione delle nuvole e i modelli del vento. Utilizziamo i termometri per monitorare la temperatura e i barometri per la pressione. L’umidità è un altro fattore critico. Un idrometro misura l’umidità, mentre i raccoglitori di pioggia quantificano le precipitazioni. Un anemometro determina la direzione e la velocità del vento.
Non hai bisogno di attrezzature professionali per rimanere informato. I moderni termometri wireless per interni/esterni colmano il divario tra il soggiorno e gli elementi esterni.
Perché la temperatura è importante
La nostra vita dipende dalla temperatura. Ci dice quanto riscaldare una casa o per quanto tempo cuocere il pollo per evitare intossicazioni alimentari. Aiuta a diagnosticare la febbre e a decidere se è necessaria una sciarpa.
I classici termometri a bulbo si basano su liquidi che si espandono o si contraggono con le variazioni di temperatura. Il mercurio è comune qui perché resiste all’ebollizione e al congelamento. Mentre si riscalda, il liquido sale in un tubo sigillato. Le linee sul vetro indicano temperature specifiche.
Termometri bimetallici utilizzano due metalli legati che si espandono a velocità diverse quando riscaldati. Questi compaiono spesso nei forni o nei frigoriferi, attivando i circuiti elettrici in punti prestabiliti. I termometri elettrici utilizzano termoresistori, minuscoli componenti computerizzati che modificano la resistenza elettrica in base al calore.
Il problema con le configurazioni tradizionali è la posizione. Un termometro sul tuo comò legge la stanza, non il portico. Non è possibile misurare le condizioni esterne dall’interno senza l’aiuto di qualcuno.
Il vantaggio wireless
I trasmettitori wireless risolvono questo problema. Un termometro wireless per interni/esterni ti consente di controllare entrambe le temperature dal letto. Il dispositivo è dotato di un’unità interna e di un sensore esterno. Il sensore esterno trasmette i dati al display principale. Funziona in modo simile a un baby monitor, ricevendo segnali da una posizione e visualizzandoli in un’altra.
Questi sensori remoti funzionano generalmente entro un raggio di 100 piedi. Molti modelli supportano sensori aggiuntivi per monitorare più zone. Per circa $ 20, puoi monitorare la temperatura nel garage, nel seminterrato e nel cortile. Tutto ciò di cui hai bisogno sono batterie nuove.
Non è più necessario uscire dal caldo per controllare una finestra. I dati arrivano a te.
Dispositivi per le previsioni meteorologiche
Gli investigatori ricostruiscono i crimini passati. I meteorologi prevedono quelli futuri. Gli strumenti sono simili, ma la posta in gioco riguarda gli spostamenti di domani, non l’alibi di un criminale.
Abbiamo già visto i termometri. Ora diamo un’occhiata al resto del kit di prove. In che modo questi dispositivi misurano effettivamente ciò che accade nell’aria?
Misurazione del peso atmosferico
I barometri non si limitano a indovinare. Misurano la pressione dell’aria utilizzando un tubo di vetro e mercurio. È una configurazione semplice. Un tubo senz’aria si trova in una pozza di mercurio. La parte superiore è sigillata. Il fondo è aperto all’atmosfera.
L’aria spinge verso il basso la riserva di mercurio. Questa pressione spinge il liquido lungo il tubo evacuato. Pensatela come una scala. Un lato ha il peso dell’atmosfera. L’altro lato ha il mercurio in aumento. L’altezza di quella colonna indica la pressione attuale. L’alta pressione di solito significa cielo sereno. Bassa pressione? È probabile che piova.
Misurazione dei livelli di umidità
L’umidità è importante. Se vuoi sapere se l’aria è appiccicosa o secca, hai bisogno di un igrometro. Ci sono alcuni modi per farlo.
Uno psicrometro è l’approccio classico. Utilizza due termometri. Una lampadina è secca. L’altro è bagnato. Lo fai oscillare per spostare l’aria su entrambe le lampadine. L’evaporazione raffredda il bulbo umido. La differenza tra le due temperature rivela l’umidità relativa.
Poi c’è l’igrometro del punto di rugiada. Utilizza una piastra metallica raffreddata. Lo raffreddi finché non si forma la condensa. La temperatura in quell’esatto momento è il punto di rugiada. È la temperatura alla quale l’aria si satura.
Gli igrometri elettrici seguono una strada più moderna. Usano semiconduttori. L’umidità modifica la resistenza elettrica. Il dispositivo misura tale cambiamento per calcolare l’umidità. È veloce. È preciso.
Esistono ancora versioni meccaniche. Usano capelli umani. I capelli si espandono quando l’umidità aumenta. Si restringe quando cade. La macchina afferra i capelli e registra i cambiamenti di tensione. Sembra arcaico. Funziona.
Catturare il vento
La velocità e la direzione del vento vengono monitorate insieme. Una banderuola indica la strada. Un anemometro misura la velocità.
Gli anemometri tradizionali utilizzano tazze. Girano nel vento. Più velocemente girano, più velocemente soffia il vento. Alcuni usano le eliche.
Gli anemometri sonici sono più avanzati. Non hanno parti mobili. Sparano onde ultrasoniche tra i trasduttori. Questi sono montati a pochi centimetri di distanza. Il vento influenza la velocità di queste onde sonore. Se il vento soffia con l’onda, arriva più velocemente. Controvento, rallenta. Misurando queste differenze orarie, il dispositivo calcola la velocità e la direzione. È accurato. Non richiede manutenzione.
Raccolta delle precipitazioni
I collettori di pioggia sono semplici. Un semplice indicatore è solo un misurino lasciato fuori. Leggi il livello dell’acqua dopo un temporale.
I modelli avanzati automatizzano il processo. Registrano meccanicamente le precipitazioni. Una volta accumulata una certa quantità, un meccanismo ribalta o svuota il raccoglitore. Si ripristina. Si ricomincia a misurare. Ciò consente la registrazione continua dei dati senza intervento umano.
Questi strumenti standard ti forniscono le nozioni di base. Ma i meteorologi professionisti hanno bisogno di altro. Hanno bisogno di affidabilità in condizioni difficili. Hanno bisogno di dati che si integrino con enormi modelli informatici.
Stazioni meteorologiche professionali
Se sei pronto a spendere tra $ 2.000 e $ 4.000 in attrezzatura meteorologica, stai superando il territorio degli hobbisti. Ora stai guardando le stazioni meteorologiche professionali. Questi non sono solo giocattoli con sensori migliori. Sono seri strumenti di raccolta dati progettati per accuratezza e integrazione.
Design modulari e all-in-one
Esistono due tipi principali di stazioni professionali. Hai sistemi modulari. Questi sono costituiti da gruppi montati di sensori elettronici separati. Ottieni il termometro, il barometro, l’igrometro, l’anemometro e il raccoglitore di pioggia standard. Alcuni modelli aggiungono sensori di luce ultravioletta, rilevatori di radiazione solare e sensori di visibilità.
Poi ci sono i design all-in-one. Questi raggruppano tutti i sensori in un unico alloggiamento aerodinamico. È un compromesso. La modularità consente la personalizzazione e la sostituzione più semplice dei singoli componenti. Il sistema all-in-one offre un aspetto più pulito e potenzialmente meno problemi di cablaggio. Quello che scegli dipende dalle tue specifiche esigenze di dati e dai vincoli di installazione.
Oltre l’hardware
Un sistema professionale implica molto più che un semplice assemblaggio ad alta tecnologia. Comprende la programmazione e le attrezzature necessarie per catalogare le statistiche. Non vedi solo numeri. Li stai analizzando. Gli utenti possono programmare questi sistemi per avvisarli di condizioni meteorologiche pericolose. Ciò trasforma i dati grezzi in informazioni utilizzabili.
Le opzioni di esportazione dei dati sono robuste. È possibile collegare in rete la stazione con altre stazioni. Puoi integrarlo nelle reti locali esistenti. I dati possono essere trasmessi in streaming a più destinatari contemporaneamente. Questa non è una strada a senso unico. È un centro di informazione.
Mobilità e casi d’uso
Solo perché hai speso qualche biglietto da mille per la tua stazione meteorologica non significa che devi montarla in cima a un edificio. Esistono versioni portatili. Sono disponibili opzioni montate su veicolo. Puoi portare i dati con te.
Questi sistemi sono generalmente utilizzati da aeroporti, società di costruzione e reparti di soccorso di emergenza. Hanno bisogno di dati atmosferici accurati e in tempo reale. Ma non c’è nulla che ti impedisca di gestirne uno nella tua proprietà. Se disponi del budget, puoi avere una supervisione di livello professionale del tuo ambiente circostante.
I collegamenti nella pagina successiva portano ad altri gadget. Ma per ora, la scelta è tua. Complessità modulare o semplicità all-in-one. L’hardware è lì. Il software sta aspettando. I dati stanno appena iniziando a fluire.
