Hvað er loftvog og hvernig er hún notuð?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað er loftvog og hvernig er hún notuð?
Í heild hljóðaði spurningin svona:

Hvað er barómetermælir og hvernig les maður úr þessum tveim vísum sem er í mælinum og af hverju heitir þetta barómeter?

Loftvog er samheiti yfir tæki sem notuð eru til þess að mæla þrýsting loftsins. Neðstu loftlög hvíla undir þeim sem ofar liggja, hin efri þjappa hinum neðri saman eins og þegar gormi er þrýst saman. Eftir því sem ofar dregur í andrúmsloftinu minnkar þrýstingurinn. Hann ræðst (nokkurn veginn) af því loftmagni sem er fyrir ofan mælistaðinn. Loftþrýstingur er nú oftast mældur í einingunni hPa (hektóPascal). Meðalþrýstingur við sjávarmál á jörðinni er 1013,25 hPa. Í um 5,6 km hæð er hann orðinn um 500 hPa. Helmingur andrúmsloftsins er ofan þessarar hæðar en helmingurinn undir. Þegar komið er upp í um 10 km hæð er alls ekki komið að endimörkum andrúmsloftsins heldur hefur þrýstingur þar aftur helmingast og er ekki mjög fjarri 250 hPa. Notast má við þá minnisreglu að þrýstingurinn helmingist við hverja 5 km hækkun þó ekki sé hún alveg nákvæm. Í 15 km hæð er hann nálægt því að vera helmingur þrýstings í 10 km eða um 120 hPa og svo framvegis. Þetta sýnir ágætlega að sami massi af lofti er misfyrirferðarmikill eftir því í hvaða hæð hann er. Blaðra sem fyllt er lofti við sjávarmál og er síðan flutt upp á fjallatind þenst út, loftið verður fyrirferðarmeira, það lagar sig að þrýstingi umhverfisins.

Um þær gerðir loftvoga sem notaðar eru á mönnuðum veðurstöðvum mál lesa í fróðleiksgrein á vef Veðurstofunnar, Loftvogir. Þar er ítarlegast sagt frá kvikasilfursloftvogum. Einnig eru til ónákvæmar loftvogir sem notast við aðra vökva heldur en kvikasilfur, til dæmis vatn.

Sú gerð sem almenningur hefur mest kynni af nefnist oftast á íslensku dósarloftvog eða fjaðurloftvog. Erlent nafn hennar er „aneroid barometer“. Bókstafleg merking orðsins „aneroid“ er „án vökva“, þá með skírskotun til þess að ekkert kvikasilfur eða annar vökvi sé til staðar. Venjulega eru nokkrar örþunnar þéttar „dósir“, fullar af lofti, festar saman. Þær þenjast síðan út eða þjappast saman eftir því hvernig þrýstingur loftsins utan við þær breytist. Við dósasamstæðuna er festur armur sem bendir á kvarða þar sem hægt er að sjá hverjar rúmmálsbreytingar dósanna eru. Auðvitað væri hægt að nota blöðrur eða eitthvað slíkt í stað málmdósa (og hefur verið gert), en ending slíks búnaðar er sáralítil og mjög erfitt er að kvarða hann. Góð fjaðurloftvog endist hins vegar áratugum saman og jafnvel lengur sé vel með hana farið.

Þó vandaðri gerðir fjaðurloftvoga séu rétt kvarðaðar þegar þær koma úr verksmiðjunni vill það gerast með árunum að fjaðurbúnaðurinn slaknar þannig að venjulega eru gömul tæki ekki alveg samkvæm sjálfum sér allan kvarðann. Hægt er að stilla þau þannig að þau verði nokkurn veginn rétt á ákveðnu bili, en ekki við allan þrýsting. Sömuleiðis vilja liðamót armabúnaðarins stirðna með árunum. Algengt er að hreyfanlegur vísir sé utan við þann sem sýnir loftþrýstinginn.

Loftþrýstingur er mjög næmur fyrir hæð yfir sjávarmáli og þegar tæki sem þetta er tekið í notkun eða fært til þarf að stilla það til sjávarmálsþrýstings á staðnum. Venjulega er stilliskrúfa aftan á því sem hægt er að hnika til með mjóu skrúfjárni. Finna má sjávarmálsþrýsting á fjölmörgum stöðum á landinu á hverjum tíma á vef Veðurstofunnar. Athugið að hann getur breyst mjög ört.

Eftir að stilling hefur farið fram er barið létt á glerið með vísifingri. Hreyfanlegi vísirinn er nú færður til þannig að hann liggi yfir mælivísinum. Þegar næst er mælt er aftur barið létt á glerið og aðgætt hver munur er á stöðu vísanna tveggja. Með þessu móti er hægt að sjá breytinguna án þess að hafa skrifað fyrri athugun niður. Hreyfanlegi vísirinn er því næst færður til mælivísisins – til undibúnings næsta aflesturs.

Loftvogum skal komið fyrir þar sem sól nær ekki að skína á þær (að minnsta kosti ekki langtímum saman).

Ámóta búnaður er nú oft í nútímasímtækjum og „öpp“ fáanleg til að stjórna honum. Tölur birtast auðvitað á skjánum í stað vísa. Sumir símar geta að auki skráð þrýstibreytingar. Flestar eldri gerðir hæðarmæla byggja á fjaðurloftvog. Í stað þrýstikvarða kemur hæðarkvarði. Þrýstingur fellur um um það bil 1 hPa á hverjum 8 metra hæðaraukningu. Í 200 metra hæð er hann því um 25 hPa lægri en við sjávarmál. Við sjáum af þessu að beri menn loftvogina með sér í símanum yfirgnæfa hæðarbreytingar langoftast breytingar á loftþrýstingi af völdum veðurs. Með tengingu við gps-tækni má síleiðrétta loftvogir til sjávarmáls, þá með sérstöku „appi“. Þó ber að hafa í huga að allskonar vafamál geta komið upp við slíkar leiðréttingar.

Myndir:

• Structure of the Atmosphere | North Carolina Climate Office. (Sótt 13.3.2019).
• Ariadna Choptiany: analogue methods of measuring pressure. (Sótt 7.3.2019).
• DHgate.Com. (Sótt 8.3.2019).

...