Sensori remoti e consolle

Sensore temperatura vento (wind chill)

Il Wind Chill è una misura del tasso di calore perso e non una temperatura reale infatti esso ci fornisce la TEMPERATURA APPARENTE e NON quella REALE che è quella rilevata dal sensore della temperatura; questo ci dice che se la temperatura reale è ad esempio 4°C, ed il Wind Chill di -2 °C, possiamo esser sicuri che non siamo ancora arrivati al punto di congelamento dell'acqua. Tale indice è applicabile quando la velocità del vento è compresa tra 2 m/s e 24 m/s e quando la temperatura è inferiore a 11°C.

Anemometro

L'anemometro usato in questa stazione meteorologica è un anemometro a coppe per misurare l'intensità del vento, ed è associato ad una banderuola per rilevare la direzione del vento. Questo dispositivo come gli altri sensori oltre a definire i valori gli trasmette alla consolle che consente di visualizzare i valori e tramite la porta seriale i dati vengono gestiti da un software su personal computer.

Termometro

Il termometro usato per il rilevamento dei valori di temperatura è di tipo elettronico con funzione di trasmissione dati alla consolle.

Il barometro

L'atmosfera, quest'ultima risulta formata da un miscuglio di aria contenente gas di varia natura che, venendo attratti verso il centro della Terra dalla forza di gravità ,esercitano sulla superficie di quest'ultima, una Pressione, che chiameremo "Pressione Atmosferica"; la Pressione Atmosferica quindi , è "la colonna d'aria che gravita sulla superficie terreste unitaria al livello del mare (quota 0)." Ma a questo punto nasce spontaneo chiedersi, ma come è possibile che l'aria pesi? Per capire meglio e per dare una spiegazione a questo fenomeno fisico ci avvalliamo dell'esperienza di Evangelista Torricelli ; il Torricelli prese una cannula di vetro lunga circa un metro e la riempì di mercurio(hg) completamente. Chiudendo con un dito l'estremità aperta, la capovolse in una bacinella contenente anch'essa del mercurio; tolto il dito , notò che il mercurio si fermava ad un'altezza di circa 76cm !

Cos'era successo? L' aria che sovrastava la bacinella contenente il mercurio , spingeva verso l'alto la colonna di mercurio contenuta nella cannula. Questa esperienza ci porta alla conclusione che l'aria esercita su ogni parte della Terra una data pressione che però, come andremo a vedere più avanti non è distribuita uniformemente sulla superficie terreste; sulla base di quanto accennato ,verrebbe logico pensare che dovremmo essere schiacciati dalla pressione dell'aria che ci sovrasta , ma ciò non avviene perché la pressione atmosferica viene controbilanciata dalla pressione dei fluidi presenti all'interno del nostro corpo ! La pressione atmosferica viene espressa in diversi modi; fisicamente essa è data da una forza sull'unità di superficie, in pratica spesso si indica semplicemente con l'altezza della colonna di mercurio, espressa o in millimetri o in pollici (misura inglese 1 pollice = 25.4 mm). In meteorologia, la pressione viene definita "normale" quando è riferita a 45° di latitudine ed a 0°C di temperatura; l'unità di misura che si utilizza per misurare la pressione atmosferica è il millibar "mb" (cioè la millesima parte di un bar),anche se nel Sistema Internazione (S.I.) si utilizza il Pascal (1 Pascal = 1 Newton/m2). Prima si accennava al fatto che la pressione atmosferica non è distribuita uniformemente su tutta la superficie della terra ma di fatto essa dipende da tre fattori principali che sono nell'ordine :

- La latitudine, in quanto la Terra essendo un Geoide(infatti non è propriamente una sfera , essa risulta schiacciata ai Poli e espansa all'equatore) la colonna di aria che gravita sulla superficie, sarà maggiore (più pesante) all'equatore e minore ai poli e quindi l'altezza della colonna dell'aria sarà diversa; - L'altezza, in quanto aumentando la quota (altezza) diminuisce il peso della colonna d'aria che ci sovrasta; - La temperatura, in quanto l'oscillazione delle molecole dell'aria risulterà maggiore e quindi alle quote basse l'aria sarà meno densa e quindi la colonna d'aria meno pesante.

Questi tre fattori chiaramente combinati assieme, incidono notevolmente anche sullo strumento che serve a misurare la pressione atmosferica noto con il nome di Barometro. Il più elementare di questo strumento è quello utilizzato dal buon Torricelli con un funzionamento a mercurio, ma esistono anche dei barometri meccanici (aneroidi);nel barometro aneroide un tubo di metallo, in cui è fatto il vuoto, si espande o si contrae al variare della pressione atmosferica; un sistema di molle e leve trasforma il movimento verso l’alto o verso il basso della parte superiore del cilindro, nel moto circolare delle lancette del barometro. I manometri progettati per registrare rapide fluttuazioni di pressione sfruttano generalmente sensori piezoelettrici o elettrostatici, che riescono a seguire le variazioni con una risposta pressoché istantanea.

Le isobare tracciate sulla figura sottostante mostrano che la pressione in questo punto subisce la massima variazione lungo la perpendicolare ad esse. Inoltre, a parità di distanza lungo la normale, la pressione d'aria varia tanto più rapidamente quanto più le isobare sono vicine. Per esprimere le caratteristiche di un campo barico si introduce il concetto di "gradiente barico orizzontale", definito come il rapporto tra la differenza di pressione tra due punti vicinissimi, posti sulla normale alle isobare, e la distanza tra essi. Il gradiente barico è una grandezza vettoriale ed è diretto lungo la normale all' isobara nel punto. Quindi, se si divide, il gradiente barico per la densità si ottiene una forza sulla unità di massa, detta forza del gradiente.

Il valore della pressione atmosferica in un luogo non è sempre lo stessa. Le variazioni presentano caratteristiche diverse: regolari (diurna, annua) e irregolari (dipendenti dalle condizioni atmosferiche). Le variazione della pressione sono dovute a variazione di densità dell'area che sovrasta un dato luogo, ciò può avvenire per cause termiche o per cause dinamiche. Le variazioni termiche di pressione possono essere generate sia da un diverso riscaldamento o raffreddamento di una zona, sia dalla sostituzione di una massa d'aria con altra più calda o più fredda in conseguenza di movimenti orizzontali (avvezione). I moti verticali dell'area creano alla base della colonna atmosferica una rarefazione dell'area, se sono ascendenti, e in conseguenza la pressione diminuisce, mentre se i moti sono discendenti, si ha una comprensione dell'aria alla base con aumento di pressione. La variazione della pressione in un arco di il tempo è detta tendenza barometrica; la tendenza barometrica a grande importanza nello studio sinottico del tempo perché fornisce indicazioni significative nelle evoluzioni delle condizioni atmosferiche; in particolare aiuta a capire i movimenti dei sistemi di pressione. Generalmente la tendenza barometrica è espressa dalla variazione della pressione in Millibar che si è avuta nelle tre ore precedenti all'osservazione, essa può leggersi al barografo o al barometro mediante l'indice fisso che si regola su quello sensibile.