> Военный энциклопедический словарь, страница 10 > Барометр

Барометр

Барометр (измеритель тяжести от слов р&ро$—тяжесть и psrpov—мера). Этот инструмент изобретен итальянским ученым Торичелли около 1640 г., и служит для измерения давления атмосферы.

Две жидкости (Sluftle, Fliissigkeit, fluid), имеющия различные плотности (density, Dichtigjkeit, density) и сообщающияся посредством изогнутой трубки, располагаются на⁴ различных высотах, и эти высоты, считая их от нижйяго уровня плотнейшей жидкости, обратно пропорциональны плотностям рассматриваемых веществ. Зная вы- соту столба одного из них и его удельный вес (poids relalif, specifi-sche Gewicht, specificweight), легко вычислить давление этого столба для Произвольного основания; а как рассматриваемия жидкости находятся в равновесии, то давление столбов обеих жидкостей одинаково, и высота одного из них определит давление соответствующого столба другой жидкости на произвольное основание.—Все сказанное выше справедливо как для жидкостей капельных (liquides, tropf-bаге Fliissigkeiten. liquids) так и для упругих (fluidejs elastiques, elaslischp Fliissigkeiten, (elastic fluids). Если одна из них есть вовДух, а другая ртуть

Барклай-де-Толди с глубокими познаниями военного искусства соединял храбрость и необыкновенное хладнокровие в делах с неприятелем. Один из военных писателей наших (Михайловский-Данилевский) говорит о Барклай-де-Толли, что если б вся вселенная сокрушилась и грозила подавить его. своим падением; он взирал бы без содрагания. на разрушение мира.—Его правота и беспристрастие кb подчиненным приобрели ему любовь реей армии; а услуги, оказанные им. отечеству, делают память его священною для каждого Россиянина. Но несправедливость современников часто бывает уделом-людей великих: не многие испытали на себе эту истину в такой степени, как Баркай-де-Тол-ли. В тяжком 1812 году, когда он, следуя искусно соображенному плану, отступал без потери перед многочисленными полчищами неприятельскими, готовя им верную гибель, многие, весьма многие, не понимая, цели его действий обвиняли его в бедствиях отечества ! Только неизменная доверенность Монарха и внутреннее убеждение в правоте своих поступков поддерживали тогда Барклай-де-Толли. По смерти его, император Александр положил соорудить памятники-ему и князю Кутузову - Смоленскому, как двум главнейшим своим сподвижникам в великом деле избавления России и Европы от тегостного ига. Император Николай привел в исполнение предположение своего предшественника, повелев воздвигнуть в Санктпетербурге, на длощади перед собором Казанской Богоматери, оба предположенные памятника. Кроме того, в 1826 году, он повелел

2-му карабинерному полку цменоваться карабинерным Фельдмаршала Барклай-де-То дли полком; а⁴ в 1827. г. в уважение заслуг покойного, Всемилостивейше пожаловал дворянское достоинство детям двоюродного брата Фельдмаршала,. бургомистра Августа (mercure, Quecksilber, mercury), над которою находится безвоздушное пространство, то зная высоту столба ртути, мы будем знать давление (pres-sion, Druck, pressure) воздушного столба на произвольное основание.

На этом начале устроены все баро- метры, в которых существенную часть составляет узкая стеклянная трубка (tube barometrique,Barbmeterrohr, barometer tube), сверху запаянная; в ней: находится ртуть, над которою остается безвоздушное пространство, называемое торричеллиевою пустотою;, наружи трубки, или в другом рукаве ея, ртуть подвергается давлению атмосферы, и величина этого давления Определяется! высотою столба ртути в барометрической трубке, так как вес этого столба уравное вешивает давление атмосферы.

Барометры по устройству- бывают посудные (barometre а cuvette, .Gefass-barometer) ц сифонные (barometre & sip-hon,.Heberbaromeler), а по употреблению местные или переносные. Как те так и другие устроиваются весьма разнообразно : мц укажем на наиболее употребительные из них. _N. Из барометров сосудных замечательны барометр Фортеня и Пар-рота. Барометр Фортеня (Fortin), состоит. и в стеклянной трубки, оправленной латунью (laiton, Messing, latten), в которой сделан, продольный прорез для наблюдения высоты ртутного столба. К нижней части латунной оправы прикрепляется стеклянная чашечка. (cuvette, Gefass, reservoir), с ко-жанным мешком, служащая вместилищем ртути, и покрытая сверху пластинкою, сквозь которую проходит барометрическая трубка. На латуни нарезываются деления .шкалы, и по длине трубки движется указатель с нониусом, имеющий вид кольца, и устанавливаемый так, .чтоб нижняя плоскость его была касательною к по_гверхности ртути. В пластинке, покрывающей чашечку, сделано отверстие в которое пропускается отвесно шпилька (pointe, Stift, nail), из слоновой кости, касающаяся концом своим поверхности ртути, и по причине своей скважности (porositO, PorosilSt, porosity) свободно пропускающая воздух Нижнему концу шпильки соответствует нуль делений шкалы, нарезанной на оправе. Чтобы поверхность ртути в чашечке всегда касалась конца шпильки, повышают или понижают, ртуть посредством винта, подпирающого кожаный мещок, заключающий ртуть.

В барометре Паррота чашечка „делается из дерева; в пробке, закрывающей чашечку делаются два отверстия: одно для барометрической трубки, дру гое для пррхода ртути. Последней наливается в чашечку столько, чтобы ртуть наполнила совершенно чашечку, когда барометр наклонен так, что в трубке не остается более пустого.простран-ства. Когда барометр имеет вертикальное положение, то ртуть проходит через отверстие пробки и несколько покрывает последнюю. Шкала, с делениями может двигаться по длине своей, и нуль ея приводится к поверхности ртути над пробкою. Для того, чтобы узнать исполнено ли Последнее условие, устроивается особый поплавок ИЗb СЛОНОВОЙ кости, состоящий из шпильки с. кружком : на шпильке нарезана черта, которая ~ должна совпасть с чертой на шкале, когда кру- жок поплавка касается ртути, и нуль шкалы приведен к поверхности ртути в чашечке. Пред наблюдением подвигают шкалу так, чтобы черты на ней и на шпильке совпали.

Сифонный барометр Гэ-Люссака состоит из изогнутой трубки, одно холено (brabche, Schenkel, branch) которой запаено на - глухо, а в другом делаете весьма узкое отверстие, достаточное для прохода ВО84Уха, производящого давление на ртуть в этом колене, но слишком малое для прохода ртути. Шкала с делениями делается подвижною, чтобы нуль ед мог

3. Верность отсчитанной высоты.,

4. Волосность (capillaritA, Capillaritat, capillarity)

5. Расширение ртути от влияния температуры.

6. Трение ртути о стенки трубки. Примеси в ртути изменяют ея удельный, вес; следовательно мешают правильному заключению о величине давления атмосферы, по высоте барометрического столба. Оне также изменяют частичное притяжение меж-, ду стенками трубки и, жидкостью. Ртуть очищают, взбалтывая ее с чистой крепкой серной кислотой (acide sul-pburique, Scbwefelsaure, sulphurie acid). Для удаления всякого следа последней из ртути, жидкость промывают ди-стилированною водой. Ртутную окись (oxyde de mercure, Quecksilberoxyd, oxyd. of тегсцгу), которая часто заключается в ртути, удаляют взбалтцванием ме талла с сернистыр аммонием (sul-phure d’ammonium, Schwefelammonium, sulphur ofammonium). Если над поверхностью ртути в барометре, находится воздух, то он уравновешивает своим давлением некоторую часть атмосферического давления, и тогда высота столба ртути соответствует уже не полному давлению атмосферы. Для устранения этого неудобства наливают ртуть в трубку по немногу, и каждый раз кипятят ёе; или через термометрическую трубку наливают прямо в барометр горячую ртуть. Последний способ лучше, потому что при первом обыкновенно образуется в ртути некоторое количество ртутной окиси. Присутствие последней можно заметить из того, что поверхность ртути в трубке из выпуклой делается плоскою. Совершенно удалить воздух из трубки весьма трудно;’чем менее пространство, остающееся надъ’ртутыо, и чем уже трубка, тем заметнее влияние малейшей части _ч воздуха, в нее проникнувшей. Чем менее воздуха осталось над совпасть с поверхностью ртути в нижнем открытом колене., Иногда делаюи шкалу постоянною,и даже наре зывают ее на стекде трубки; тогдачерту, соответствующую нулю шкалы, ставят между горизонтами ртути в обоих коленах, и от нея считают деления вверх и вниз:разность отсчитанных делений выражает .высоту барометра.

Для постоянных барометров, употребляемых при весьма точных наблюдениях, на обсерваториях и т. щ употребляют сйфонные барометры с подвижным дном, которое, посреди ством винта, может быть повышено или понижено. Барометры, назначаемые для наблюдений во время путешествий, для барометрического ниввллирофангя (смотрите фто слово), должны быть удобно переносимы с места на место., этих случаях преимущественно употребляется барометр Гэ-Люссака, который запирается в деревянный .Футляр и образует таким образом трость.—Для переноски барометра Фортена, его наклоняют так, чтобы ртуть наполнила всю трубку, потом нанимают мешок винтом до поверхности ртути и придавливают к ней плотно. Нийшяя часть Футляра для барометра устроена так, что. может, служит треногою для установки барометра на месте наблюдения. Для neper носки барометра Ларрота, его наклоняют как предыдущий. Тогда, по сказанному выше, ртуть, наполнив всю трубку, уйдет в чашечку сквозь отверстие, сделанное в пробке; это отверстие запирают особенным шм и переносят барометр на место наблюдения.

Для того, чтобы барометрическое на блюдение дало верное-понятие о давле-, нии атмосферы, необходимо взять в соображение, кроме этого давления, другия обстоятельства, имеющия влияние. на высоту ртутного столба, именно:

1. Чистота ртути.

2. Присутствие воздуха над столбом ртути в барометре:

ления,	нарезанныя	на стекле	и отра	отсчитанной высоте барометра.
Диан.	Понижая.	Диам.	Понижая.	Диа	Понижай.	Диа.	Понижая.
трубки.		трубка.		трубки.		трубки.
	4,5599		0,8813	12	0,2602	17	0,0754
	2,9023		0,6815	13	0,2047	18	0,0586
	2Ю388		0,5354	14	0,1597	19	0,0430
$	1,5055	10	0,4201	15	0,1245	20	0,0352
	1,1482	И	0,3506	16	0,0970
Показания приведенной таблицы вер-				данного барометра, то всего лучше ерав-

ны, когда ртуть чиста, но если она заключает в примеси ртутную окись, то влияние волосности уменьшается. Так как не всегда можно быть уверенным в степени чистоты рbути нить его до употребления, с каким нибудь местным барометром, все (свойства Которого исследованы; заметив разницу их высот и вычислив влияние волосности на местный барортутью, .тем суше звук, который. услышим, опрокинув быстро барометр.

Первое условие правильного наблюдения барометрической высоты, есть совершенно вертикальное положение барометрической трубки. Если при наблюдении глав наблюдателя несколько выше или несколько ниже вершины ртутного столба, то отсчитанная высота последнего уже нё будет истинною, но более или менее ея,

смотря потому, гденаходится глаз наблюдателя, и расположена ли шкала предо ртутью или за нею. Для устранения ошибки, к указателю приделывается приспособление, то есть, полоска обхватывающая барометрическую трубку; черта нарезывается на полоске сзади и спереди трубки, и когда глаз наблюдателя находится на надлежащей высоте, он должен видеть обе черты в одной горизонтальной линии, касательной к поверхности ртути. Вильгельме Вебер предлагал поставить перед ртутным столбом толстое стекло, половина которого покрыта амальгамою и на котором нарезаны деления шкалы. Вертикальная плоскость, разделяющая пополам столбе ртути в барометре, отделает в то же время амальгамированную часть стекла от прозрачной: Наблюдатель, видя в зеркальной половине изображение своего глазд, как раз против поверхности ртути в барометре, убеждается, что глаз его находится на надлежащей высоте. Де-женные в зеркале, последствие своего уменьшения, могут также служить нониусом. При местных барометрах, требующих большой точности, устраивается для наблюдения поверхности ртути микроскоп, ось которого даетъ! лучу зрения наблюдателя, надлежащее направление. Подобные же предосторожности должны бЫТЬ ВЗЯТЫ ДЛЯ ТОГО, ЧТОт бы с точностью наблюдать нижнюю поверхность ртути.

Волосностью называется свойство жидкости в следствие которого, в трубках небольшого диаметра, жидкости неприлипающия к стенкам трубки получают выпуклую поверхность и опускаются ниже нормального уровня, жидкости прилипающия получают поверхность вогнутую и подымаются выше того же уровня : чем менее диа-‘ метр трубки, тем значительнее влияние волосности на изменение уровня жидкости. В-барометре это влияние весьма значительно, и может быть устранено только в трубках, диаметр которых приближается к 1 дюйму; но чтобы уменьшить его в трубках, употребляемых для точных наблюдений, оне делаются не менее 4 линий в диаметре. Влияние волосности определяется в них по таблицам, вычисленным Лапласом, в кот рыхъор-гумент (см: фто слово в приб. к 1-му тому), есть диаметр трубки, а соответствующая табличная величинавыра-женная в миллиметрах, придается к дим иэ физики Пулье-Мюллера таблицу давлений воздуха на один квадратный метр при высоте барометра от 500 до 790 миллиметров; давления выражены в килограммах (⁵).

, Высота Дасдфя. Высота Давден. Высота Давден. _ барон. в аид. бЬрои. в кпд. барои. в кпд.

500 6793 600 510 6029 610 520 7065. 20 530 7201 630 540 7336 640 550 7472 650 560 7608 660 570 7744 670 580 7880 680 590 8016 690 Если бы температура всех точек метр, подучим постоянную поправку для данного нам прибора, и эту поправку берем уже в последствии в соображение при наблюдениях. В сифонных барометрах влияние волосности уничтожается,. обнаруживаясь одинаково в обоих коленах прибора.

С изменением температуры ртути, изменяется ея плотность, а следовательно и: высота барометра; по этому, для сравнения барометрических наблюде-^; ний, все оне должны быть приведены К одной температуре; обыкновенно за ⁶ нормальную принимают температуру тающого льда, то есть о° (^{5 7}). Обозначив через h. отсчитанную высоту барометра, чрев е₀ искомую высоту соответствующую о⁰, через Т температуру рту-ти во время наблюдения, через и постоянную величину расширения ртути на 1° Цельоиева термометра, то есть

= 0,00179=для поправки относительно Температуры получим

_ h

Для определения температуры ртути Т в самую, оправу барометра вделывается особый термометр

Для уничтожения влияния трения на повышение, и понижение ртути в барометрах, когда горизонт ртути в чашечке не может быть изменен по произволу, дают прибору несколько! легких качаний перед наблюдением, поталкивая его пальцем. В .барометрах с винтом подпирающим.ртуть, делают два наблюдения. Подняв го-^: ризрнт ртути в чашечке, понижают его ~ до настоящаго; потом, опустив этот горизонт, подымают его опять до настоящого. В следствие трения, в первом случае ртуть станет несколько выше надлежащого, во втором несколько ниже; средняя высота между двумя наблюденными не будет уже зависеть от. трения.

Когда все предыдущия обстоятельства взяты в соображение, то получим высоту барометра, зиая которую легко вычислить давление атмосферы иа произвольную поверхность⁵ Для этого число квадратных единиц этой⁵ поверхности умножим на высоту столба ртути и на вес кубической единицы .ея Так найдем, что при высоте. барометра в 28 дюймов, каждый квадратный дюйм поверхности тела, находящагося в воздухе, выдерживает давление в 14% Фунта; .а на поверхность тела человеки. среднего роста дайит около 500 пудов. Приво

8152 700 9510 8287 710 9646 Й423 720 .9782 8559 730 9918 8095 740 10084 8831 750 1Q189 8967 760 10325 9105 770 10461 9238 780 10597 9374 790 .10733

земного шара оставалась одинакова, то в Атмосфере не происходило бы движения, и давление ея в каждой точке оставалось бы постоянным; но еслн две смежные страны имеют разную температуру, то воздух верхних слоев атмосферы из теплейшей страны течет в холоднейшую; по этому давление атмосферы в перэойумень-шается, во второй увеличивается; барометр в первой падает, во второй подымается : вот основная. причина изменений высоты ртути в барометре. И так повышение барометра указывает нам только то, что страна, где это повышение происходить, сделалась хо лоднее окрестных стран, от того ли, что точно ея температура понизилась, или от того, что температура окрестных стран возвысилась. Мно- гочисленные сравнительные наблюде-, ния колебаний барометра и термометра убедили метеорологов в справедливости этой теории.

Высота барометра изменяется в каждом месте земного шара: это изменение называется колебианием (variation oscillation, Schwankung, variation). Законы барометрических колебаний можно выразить или посредством численных таблиц, или графически посредством кривой, абсциссы которой будут времена наблюдений, а ординаты высоты барометра. Сравнивая ряд колебаний барометра, наблюденных в продол-жевиё одного и того же периода времени, мы получим нормальный ход барометра за этот период. Так, наблюдая ход барометра в каком ни-будь месте от часу до часу, и взяв среднее число между всеми барометрическими наблюдениями, сделанными за один и тот же час в продолжении многих суток, получим нормальный суточный ход барометра в данном месте. Сравнивая нормальный суточный ход барометра в разных местах, полупим влияние высоты, ши-, роты и долготы места на суточные колебания. Взяв среднюю величину между всеми наблюдениями одного и того же дня в году за многие годы, и повторив это для всех дней в году, получим годовое колебание барометра. Если возмем среднее число из всех суточных высот, то получим годовую среднюю высоту барометра данного места; и среднее число между всеми годовыми средними высотами, заедостаточное число лет, дает общую среднюю барометрическую высоту места. Брав крайния величины суточных, месячных и годовых колебаний, получим величину (амплитуду) этих колебаний для различных мест земного шара. Сравнивая показания барометра с дру- гими метеорологическими данными, найдем зависимость высоты барометра от разных явлений.

Периодичность колебаний барометра есть Факт науки, во закон их до этих пор может быть выражен только эмпирически, и многочисленные отступления от хода барометра, принимаемого за нормальный, заставляют еще допустить случайные изменения барометрической высоты. Впрочем, ход барометра между тропиками гораздо правильнее, чем вне их.

Относительно суточных колебаний вообще замечено, что барометр достигает нацбблыпей высоту около 10 Часов утра и 10, часов вечера, наименьшей около 4 часов цо полудни и 4 часов по полуночи; от 10 до 4 часов он опускается, и от 4 до 10 подымается: Зимою время наибольшей, и наименьшей высоты барометра в продолжении дня приближается к полудню. Причину двойного периода в суточном ходе барометра приписывают неодновременному ходу изменения давления сухого воздуха и водяных паров, находящихся в атмосфере.— О влиянии высоты места на высоту барометра, см. Барометрическое пивеллиро-вапие.—Величина барометрических суточных колебаний изменяется в зависимости от широты места и от времени года: вообще говоря амплитуды их, уменьшаются с удалением места от экватбра и-бывают зимою наименьшия. По Кэмцу, средняя барометрическая высота для С. Петербурга есть 759,31 миллиметров или 29,917 дюйм.; по КупФеру (Свод магнитных и метеорологических наблюдений, за 1846 год) 29,743 дюйма. Средняя вёии-чина суточного колебания для С. Петербурга равняется, по Кэмцу, 0,13 миллиметров. Для Москвы профессор Спасский получил среднюю высоту барометра (О климате Москвы) в 745,02

миллиметра=29,;|54 дюйм. Для Иркутска имеем (из Resumes des observations etc, par Kupfer) 28,594 дюйма. Долго полагали, что высота барометра при поверхности океана. постоянна на всем земном шаре, но ряд наблюдений Шау, Эрмава. Гершеля,Мункэ, Погген-дорФа, убедили в противном: средняя высота барометра при поверхности океана полагается в 30 дюймов или 761,35 миллимет; вк экваторе она немного более 758 миллймет.; до 30 или 40 град. широты высота барометра увеличивается, достигает до 764 мид., и потом снова убывает до полюсов. Относительно годовых колебаний барометра замечено, что наибольшей высоты достигает он во время зимы. Приводим здесь таблицу годового хода барометра для G. Петербурга, в которой первая графа извлечена из ме теорологии Кфмца, вторая, из Свода магнитных и метеорологических на блюдений за 1846 год, и основана на

5-ти летних	наблюдениях	от 1836
no 1840 год.	По Кав-цу в	По оводу мет.
Месяцы.	ммш.	набло- девийв дюйм.
январь.		29,911
Февраль.	763,10	29,983
Март.	760,76	29,962
Апрель.		30,081
Май.		29,965
Июнь.		29,848
Июль.		29,865
Август. .,	759,94	, 29,868
Сентябрь.	761,19	30,030
октябрь.		30,036
Ноябрь.		29,963.
Декабрь.		30,107

Величина, годовых наблюдений умень

шается с удалением от экватора; для G. Петербурга она равна 8,16 мил. (по Кэмцу).

Направление и изменение ветра имеют также влияние на высоту барометра : вообще барометр имеет наибольшую высоту при ветрах полярных и дующих из средины материков, наименьшую при ъетрах экваториальных и морских; впрочем, это правило имеет многие исключения.

Величина (амплитуда) колебания барометра, заключенная между высшим его стоянием и низшим, значительно более амплитуды колебания средних барометрических высот, потому что на первую имеют влияние все случайные изменения, не подведенные под закон среднего хода_ч барометра. Если ⁴ возмем, среднее число между полными месячными колебаниями, то полу-чим по Кэмцу в миллиметрах:

Летом. Замою. За целый год.

Для С. Петербурга. 36,93 19,97 29,24 Для Москвы. 31,31 15,59 24,05

Если соединим на глобусе все точки, имеющия одно и тоже среднее месячное колебание, то получим изобаро-метрическую линию. Линия, обозначающая колебание в 27,07 миллимет. идет между G. Петербургом и Новгородом через южную Щвецию, проходит. вблизи Лондона, переходит в Америку, в Нью-Брунсвик, идет на несколько градусов севернее Фёрта Чорчель, потом наклоняется-на юг, проходит к северу от Ситхи, к югу от Уналашки, и кажется достигает Ледовитого моря, около мыса Таймура. Наглядное изображение барометрических колебаний в разных местах земного шара можно видеть в Physikalischet Atlas von Berghans. I-te Abtheilung, Meteorologie, № 6.

О значении барометра как погодни-ка (Welterglass) я нахожу излишним говорить здесь, и отсылаю читателя к статье профессора Спасского в Магазине Землеведения и Путешествий, 1852 года: О назначений и употреблении барометра.

Дальнейшия подробности можнб найти в разных курсах физики, йз которых укажу как новейшие, печаг тающееся 4-е издание Руководства к Физике академика Ленца, и

Pouillet-Mpllers Lehrbuoh der Pbysik und Meteorologie, 4-te Auflage, erster

(.

исправляя недостатки теории посредством эмпирических коэффициентов, .можно получить этим способом высоту s достаточно близкую в истинной.

Обозначим упругость или давление воздуха, для точек находящихся между рассматриваемыми, через р, плотность воздуха через р, температуру его через t, действие тяжести в каждой из средних точек через 9, (теже буквы с указателем 0 соответствуют значениям этих количеств в нижней точке, а с указателем 1 в верхней); постоянный коэффициент расширения воздуха на каждый градус Цельеиева термометра (), то есть 0,003665 означим через а постоянный коэффициент, выражающий отношение упругости возду ха к его плотности ири 0° через А. Тогда получим уравнение равновесия упругой жидкости.

dp==,—pgdz

и для выражения зависимости давления-воздуха от его плотности и температуры

Band, erstе and zweite Lieferung, 1852.

Относительно колебаний барометра из множества сочинений можно указать особенно на сочинения Кэмца:

Lebrbucb der Meteorologie, 1836.

YoFlesungen- fiber Meteorologii, 140.

О климате Москвы, профессора Спас-, ского, 1847.

Theorfe matbematique des oscillations da barometre, par Emanuel Liais, 1851.

П Лт Л