Barometre Nedir?
Hava basıncını ölçmeğe yarayan alet. Yunanca ağırlık anlamına gelen “baros” ve ölçü anlamına gelen «metron»dan. Atmosferin basımcını ölçmek için kullanılan alet “barometre” diye tanımlanır. Hava soğuk ve durgunken daha yoğundur dolayısıyla basınç fazladır . Isınan hava yükselir ve basıncı azalır.
Meteoroloji tahminlerinin yapılmasında, yeryüzünün hangi bölgelerinde yüksek ve alçak basıncın oluştuğunu bilmek son derece önemlidir. Bu nedenle, yeryüzünün her tarafında devamlı olarak barometrelerin gösterdiği basınçları izleyen gözlemciler vardır.
Barometreler “cıvalı” ve madeni olmak üzere ikiye ayrılır. Cıvalı barometrenin esasını ilk kez 1643 yılında İtalyan fizikçi Evangelista Toricelli bulmuştur. Basit bir civalı barometrede bir kabın içine üç santimetre kadar kalınlıkta cıva konulmuştur. 90 santim uzunluğundaki ince bir cam boru da cıvayla doldurulur ve ince cam borunun açık tarafı cıva kabına daldırılır. Boru dik tutulduğu zaman, içindeki cıva seviyesinin düşmekte olduğunu görürüz. Cıva seviyesi 76 santimetreye kadar düşer ve orada durur. Borudaki cıva, kapdaki cıvanın yüzeyine olan basınç etkisiyle daha fazla düşmez. Ancak cıva kabının yüzeyine basınç artarsa, boruda bulunan cıvanın seviyesi tekrar yükselir. Cıvalı barometrelerinin temel çalışma ilkesi işte budur.
Deniz seviyesinde borudaki cıvanın seviyesi 76 santimdir. Havadaki değişiklikler, cıvanın seviyesini 69-79 santim arasında değişimler gösterecek şeklinde etkiler. Ayrıca, yüksekliğin artması da cıva seviyesini değiştirecek düzende etkiler yapar. 3000 metrede cıva seviyesi 50 , 6000 metrede 32. 900 metrede 22 santime düşer. Cıvanın “yükselmesi “yüksek basıncı” vani iyi havayı gösterir. Bunun aksi de ” alçak basıncı” dolayısıyla kötü havayı belirtir.
Modern barometrelerde cıva kabının yerine bir hazne kullanılmaktadır.
Cıvalı barometreler çabuk kırılabileceği için, bunların yerine “madenî barometre” lerden yararlanmak yoluna gidilmiştir. Evlerde kullanılan barometreler genellikle U harfi şeklinde bükülmüş, böylece şekillendirilmiş bir boru yapısındadır. U şeklindeki cam borunun uzun kolu tepede kapalı olup. kol aşağıda açıktır. Daha modern barometre türü ” aneroid barometre ” diye tanımlanır. Bu tür barometrelerde cıva kullanılmaz. Oyuk ve yuvarlak metal bir kutunun içindeki hava pompayla alınmıştır. Aneroid barometrenin temel kısmı, havası alındıktan sonra sıkıca kapatılmış olan bu metal kutudur.
İnce bir kamışla su içtiğimiz zaman, kamışın içindeki havayı ağzımızla içimize çekeriz. Böylece yaratılan boşluk hemen, yukarı doğru çıkan sıvıyla dolar. Bu olay bize doğal gibi gelir; ama bunu nasıl açıklamalı? Eskiçağ bilginleri bu soruya şöyle karşılık verirlerdi: «Doğa, boşluktan nefret eder», yani boşaltılan havanın yerini mutlaka bir şey doldurmalıdır. Ama bu bir açıklama değildir.
Atmosfer her şeyi bastırır, sıkıştırır; tıpkı bulunduğu kabın çeperlerine ve içinde yüzen nesnelerin tümüne basınç yapan bir sıvı gibi. Dalgıçlar birkaç metre derine dalar dalmaz, hemen su basıncını duyarlar. Hava için de az çok aynı şey söz konusudur: stratosferin en yüksek katmanlarına oranla biz, havanın «dibinde», çok derinde sayılırız ve sıfır düzeyde (deniz düzeyi) havanın ağırlığı, sm2’ye l 033 gramlık bir basınç yapar.
Bir kuyuya daldırılan borudaki hava tulumba ile emilince, atmosfer, borunun içindeki suya basınç yapmaz olur, ama kuyunun içindeki suya basınç yapmağa devam eder. Böylece sıvı, borudan yukarıya doğru itilir. Ve su, 10,30 metrelik bir yüksekliğe ulaşınca, bu sıvı sütununun ağırlığı, havanın kuyu yüzeyine yaptığı basınca eşit hale gelir. Bu iki güç arasında denge kurulur ve su artık yükselmez.
BAROMETRENİN İCADI
Bu garip olayı ilk olarak 1643 yılında, İtalyan bilgini Evangelista Torricelli açıkladı. Torricelli, suyun yerine, ondan on üç buçuk defa daha ağır olan civayı (sıvı maden) koymayı akıl etti, bu sayede sütunun yüksekliği aynı oranda kısalmış oldu. Böylece Torricelli ilk barometreyi gerçekleştirdi: bir ucu tıkalı ve içi civa dolu cam bir boru. Bu boru başaşağı çevrilip açık ucu gene civayla dolu bir küvete daldırılır. Borudaki civanın bir kısmı küvete akar ve civa sütunu borunun içinde aşağı yukarı 760 milimetreye kadar iner. O zaman civanın ağırlığı, atmosfer basıncı ile eşdeğer olur.
YÜKSEKLİĞİN ÖLÇÜLMESİ VE HAVA TAHMİNİ
Aynı dönemde, Blaise Pascal, yükselti’yi ölçmek için barometreden yararlanmayı düşündü. Atmosferin ağırlığı, borunun içindeki civanın yüksekliğini belirlediğine göre, bu yükseklik, bir dağın tepesinde azalacaktır; dağın tepesinde, hava tabakasının yüksekliği deniz düzeyine göre daha az olduğundan ağırlığı da daha az olacaktır. Buna göre civa sütununun yüksekliği, hangi yükseltide bulunduğumuzu gösterir: altimetre’nin (yükseltiölçer) esası budur.
Daha sonra, atmosferdeki değişmelerin, atmosfer ağırlığını azaltıp çoğaltmakla civa sütununun yüksekliğini değiştirdiği anlaşıldı. Böylece barometre işaretlerine bakılarak hava değişikliği’nin tahmini öğrenilmiş oldu; buna göre deniz düzeyinde, 760 milimetre yükseklikteki civa, «güzel hava» belirtisidir. Atmosfer basıncı, havası boşaltılmış kutular olan madeni barometre’lerle de ölçülebilir.
