Antes de 1600, o conhecimento da atmosfera e do clima da Terra não era exato. As pessoas confiam principalmente na experiência com eventos climáticos locais para previsões. Tia Sally podia sentir o cheiro de nevasca e o joelho de tio Jim falou de chuva iminente. Então, foram inventados dispositivos simples, como termômetros, barômetros e pás meteorológicas, que forneciam dados graváveis. Com o avanço da tecnologia a partir dos anos 1800, equipamentos mais sofisticados permitiram a detecção de padrões climáticos regionais e globais, e modernos radares, satélites e programas de modelagem computacional permitem previsões meteorológicas de longo prazo.
Equipamentos de Temperatura
Termômetros de vidro preenchidos com álcool ou mercúrio são equipamentos padrão para medir a temperatura do ar, do solo e da água. Os termômetros de temperatura máxima e mínima registram as temperaturas mais baixas e mais altas durante um período de tempo específico. O detector de temperatura de resistência determina as temperaturas do ar com base nas alterações na resistência elétrica de metais específicos devido à temperatura e fornece uma leitura digital. Preferidos para estações meteorológicas automáticas, os RTDs podem fornecer uma leitura de temperatura a cada segundo.
Pressão atmosférica e vento
Os barômetros medem a pressão atmosférica. Os barômetros líquidos geralmente medem o mercúrio contido dentro de um tubo evacuado, e o nível de mercúrio muda à medida que a pressão atmosférica aumenta ou diminui. Barômetros aneróides contêm um volume fixo de ar selado dentro de uma unidade equipada com uma membrana flexível. À medida que a membrana se expande e se contrai com as alterações causadas pelas condições de pressão atmosférica, uma agulha anexada aponta para a leitura correta. Os anemômetros de vento medem a direção e a velocidade do vento. Eles geralmente incorporam uma cauda de cata-vento e um ventilador para medir a velocidade.
Indicadores de umidade
Existem várias ferramentas que medem a umidade, ou a porcentagem de água no ar. O mais antigo foi o higrômetro, que depende de um cabelo humano se expandindo e se contraindo em resposta a mudanças de umidade. O psicrômetro detecta a diferença de temperatura entre um bulbo seco e um termômetro úmido para medir a umidade. Outros instrumentos incluem o higrômetro elétrico, o higrômetro de ponto de orvalho, o higrômetro de infravermelho e a célula de orvalho. Medidores de chuva medem a precipitação, e os medidores de neve medem a queda de neve.
Balões meteorológicos
Os balões meteorológicos medem a umidade, pressão do ar, temperatura, velocidade do vento e direção com unidades chamadas radiosondes. Lançados de 1.100 locais ao redor do mundo duas vezes por dia, eles chegam a mais de 20 milhas acima da Terra, registrando enquanto viajam e transmitem as informações de volta aos meteorologistas por ondas de rádio. Quando o balão explode, a radiossonda cai de volta à Terra para reciclagem. Balões meteorológicos dão um instantâneo vertical das condições atmosféricas em uma determinada área.
Ferramentas de alta tecnologia
Com a invenção do radar na Segunda Guerra Mundial, os estudos meteorológicos melhoraram muito. Radar convencional, radar Doppler e radar de dupla polarização detectam sistemas de tempestades, sua direção, velocidade, intensidade e tipo de precipitação. Os satélites meteorológicos que orbitam a Terra começaram a transmitir em 1962 e levaram a satélites mais complicados. Satélites Ambientais Operacionais Geoestacionários transmitem imagens fotográficas do Hemisfério Ocidental a cada 15 minutos. Os Satélites Ambientais Operacionais Polar levam cerca de 1,5 horas para orbitar a Terra, fornecendo informações sobre o clima, os oceanos e as erupções vulcânicas. Análises computadorizadas de dados meteorológicos e modelagem computacional de sistemas climáticos tornam a previsão de tempo a longo prazo em escala global cada vez mais precisa.
