Kodune ilmaraamat. Maalehe Raamat. Ain Kallis

asendisse tagasi.Nüüd on temperatuuri mõõtmiseks olemas keerulised elektrilised instrumendid, ent meteoroloogilistel vaatlustel on enamikus riikides kasutuses ikka elavhõbedat või piiritust sisaldavad klaastermomeetrid.

      Kui termomeeter asetseb päikesekiirte käes, siis neelab see kiirgust ja annab suurema näidu võrreldes olukorraga, kus päikest katab pilv. Samuti näitab maapinna lähedal asetsev termomeeter päeva ajal enamasti palju kõrgemat näitu kui maast kahe meetri kõrgusel asuv termomeeter. Nendel ja muudel põhjustel tuleb õhu temperatuuri mõõta rangelt standardsetes tingimustes.

      Ilmaonn

      Niisiis mõõdetakse seda ilmanäitajat erilistes meteoroloogilistes onnides tavaliselt kahe meetri kõrgusel maapinna kohal. Sellise puidust ribiliste seintega „ilmamajakese” mõtles välja 1864. aastal briti insener Thomas Stevenson, kirjanik Robert Louis Stevensoni („Aarete saar”!) isa. Laias maailmas ongi see tuntud kui Stevensoni onn, sajand tagasi nimetatud ka inglise onniks. Meteoroloogid kutsuvad seda samuti psühromeetriliseks onniks, sest seal asetsevad õhuniiskust mõõtvad psühro- ja hügromeetrid. Taolistes onnides lasevad ribilised seinad õhku vabalt läbi, kuid varjavad instrumente päikesekiirguse ja sademete eest.

      „Termomeetrinäitusid päikese käes” on mõõdetud musta reservuaariga termomeetritega, mis neelavad suure osa päikesekiirgusest. Kui kuumadel päevadel sellised termomeetrid päikese kätte asetada, annavad nad palju kõrgemaid näite kui raadios ja televiisoris välja kuulutatavad „ametlikud”, varjus mõõdetud temperatuurid. Näiteks Austraalias on päikese käes mõõdetud temperatuure, mis ületavad 80 ºC.

      Maksimum- ja miinimumtemperatuurid (kõrgeimad ja madalaimad näidud) pakuvad tavaliselt üldsusele suurt huvi, eriti kuumalainete ja pakaseliste hommikute puhul. Nende temperatuuride mõõtmiseks kasutatakse spetsiaalseid termomeetreid.

      Maksimumtermomeetril on otse reservuaari taga torus kitsas koht. Temperatuuri tõustes surutakse elavhõbe kitsast kohast mööda, ent kui temperatuur langema hakkab, siis ei pääse elavhõbe kitsuse kaudu tagasi; seega registreerib termomeeter kõrgeima temperatuuri näidu. Termomeeter viiakse nullseisu seda energiliselt raputades, nii et kitsuse kohal olev elavhõbe saaks ühineda reservuaaris oleva ülejäänud vedelikuga. Meditsiiniline termomeeter, mida kasutatakse keha temperatuuri mõõtmiseks, on samuti maksimumtermomeeter, mistõttu enne ja pärast selle kasutamist kraadijal seda raputada tuleb.

      Miinimumtermomeetrites kasutatakse piiritust, kuna selle külmumispunkt on madalam (–117 ºC) kui elavhõbedal ( –39 ºC). Need termomeetrid sisaldavad väikest metalltihvti (ujukit), mis meenutab kahe peaga nööpnõela. Temperatuuri langedes liigub tihvt koos taanduva piiritusega. Pärast madalaima temperatuurini jõudmist, kui temperatuur hakkab uuesti tõusma, tõuseb torus ka piiritus, ent voolab tihvtist mööda, jättes selle fikseeritult paigale. Miinimumtemperatuuri loetakse tihvti ülemiselt otsalt.

      Miinimumtermomeeter

      Miinimumtermomeetreid kasutatakse ka miinimumtemperatuuride mõõtmiseks maapinna lähedal ja külmadel pakaselistel hommikutel on need temperatuurid palju madalamad kui ilmaonnikeses mõõdetud näidud.

      Praegu kasutatakse moodsamates ilmajaamades klaastermomeetreid vähe, sest enamik temperatuurimõõtmisi tehakse automaatselt takistustermomeetritega (elektritakistus suureneb temperatuuri tõusmisel).

      Temperatuuriskaalad

      Kui saate mõõta seda, millest räägite, ja seda ka arvudes väljendada, siis teate selle kohta midagi; kui te seda aga mõõta ega arvudesse panna ei saa, siis on teie teadmine kasin ja kasutu.

(Lord Kelvin ehk William Thomson)

      Galileo Galileile (1564–1642) kuulub üldiselt au olla termomeetri leiutaja, ent temast ei jäänud maha ühtegi teadet oma „termoskoobiga” – nii nimetati algseid termomeetreid – tehtud vaatluste kohta. Termoskoopidel puudus mõõtmiste tegemiseks täpne temperatuuriskaala.

      Tänapäeval tundub elavhõbetermomeeter üsna lihtsat liiki instrumendina. Näib, et elavhõbeda kasutamine ja skaala kalibreerimine „fikseeritud punktidega”, nt keeva vee ja sulava jää temperatuuridega, on igati mõistlik. Ent renessansiajastu teadlastele polnud need asjad sugugi silmanähtavad.

      Varasemates termomeetrites kasutati tavaliselt vett või piiritust. Isaac Newton kasutas selles koguni linaseemneõli. Kuna puudus arusaam, et vee keemispunkt ja vähemal määral jää sulamispunkt kõiguvad sõltuvalt atmosfääri rõhust, viibis täpsete „fikseeritud punktide” ja temperatuuri skaalade väljatöötamine. Halley tegi ettepaneku mõõta temperatuuri Pariisi observatooriumi 28 m sügavuses keldris, mis oleks olnud nagu fikseeritud punktiks.

      1724. aastal töötas Saksa füüsik Daniel Gabriel Fahrenheit välja skaala, mida kasutatakse ka tänapäeval. See kalibreeriti kolme fikseeritud punkti järgi:

      lume ja salmiaagi segu temperatuuri järgi, jää sulamistemperatuuri järgi, mis skaalal fikseeriti 32 kraadi juures, inimese kehatemperatuuri järgi, mis eeldati Fahrenheiti skaalal olevat 96 kraadi.

      Fahrenheit ei kasutanud vee keemispunkti ja oli täiesti juhuslik, et see osutus olevat 212 kraadi ja 180 kraadi jää sulamispunktist ülalpool. Need kaks fikseeritud punkti on nüüd Fahrenheiti skaala aluseks. Seda skaalat kasutati Austraalias, Kanadas ja paljudes teistes maades kuni meetermõõdustiku ühikute juurutamiseni 1960. aastatel. Skaala on siiani kasutusel Ameerika Ühendriikides, Myanmaris, Libeerias ja paaris väikeriigis.

      1742. aastal töötas rootsi astronoom Anders Celsius välja skaala, jagades jää sulamispunkti ja vee keemispunkti vahe sajaks jaotuseks. Skaala kalibreerimisel võttis ta arvesse rõhu mõju keemispunktile. Veidral kombel oli skaala „pea peale pööratud”, kuna Celsius tähistas nulliga keemispunkti ja 100 kraadiga külmumispunkti, et talvel poleks vaja kasutada miinusmärki. Hiljem jäi Carl Linné soovitusel peale mõistlik seisukoht pöörata skaala ümber. Veel hiljem anti sellele autori auks nimeks Celsiuse skaala ja praegu kasutatakse seda enamikus maailma maades.