Náttúrufræðingurinn - 2015, Page 70

Náttúrufræðingurinn
70
3. mynd. Galileo Galilei (1564–1642). 4. mynd. Evangelista Torricelli (1608–1647).
Það var á 17. öld sem þrjú helstu
mælitæki veðurfræðinnar voru
þróuð og smíðuð af frumherjum
vísindalegra athugana og mælinga.
Þetta eru hitamælir,5 loftvog6 og
rakamælir. Áhöld þessi þykja nú á
dögum harla hversdagsleg en eiga
hvert sína sögu, allt frá því mönnum
hugkvæmdist að notfæra sér sam-
hengi eðlisþátta, svo sem samhengi
rúmmáls vökva og hita – og tengja
breytingar við talnastærðir, tákna
þær með tölum.7,8,9,10,11
Enginn annar en Galileo Galilei
(1564–1642) er sagður hafa smíðað
fyrsta hitamælinn, sennilega á síð-
asta áratug 16. aldar. Haldið var
áfram að betrumbæta hitamælinn
næstu öldina og komu þar við
sögu ýmsir garpar vísindasögunnar,
svo sem Mersenne, Descartes, Huy-
gens, Boyle, Hooke og sjálfur Ísak
Newton. Síðast en ekki síst ber að
nefna þá Fahrenheit, Réaumur og
Celsius, hverra nöfn voru heiðruð
er fram liðu stundir með því að skil-
greina með þeim mælieiningar á
hitamælum.
Árið 1615 taldi Galileo loft
þyngdarlaust. Seinna á ævinni
reyndi hann að mæla þyngd lofts
með snjallri tækjauppsetningu, en
vandamálið vafðist enn um sinn
fyrir vísindamönnum þar sem ekki
var gerður greinarmunur á loft-
þyngd og loftþrýstingi. Það kom í
hlut lærisveins Galileos, Torricelli,
(4. mynd) að gera tilraun sem kom
honum svo á sporið að hann smíð-
aði fyrstu kvikasilfursloftvogina um
miðja öldina. Líkt og hitamælirinn
var loftvogin betrumbætt næstu ára-
tugina og tæki af allt öðru tagi en
frumsmíð Torricellis komu einnig
til sögunnar. Ýmsir lögðu hönd á
plóginn, Descartes, Berti, Hooke,
Boyle, svissneski veðurfræðingur-
inn Deluc og hinn mikli heimspek-
ingur og stærðfræðingur Leibniz
(1646–1716).
Rakamælir á sér ekki samfellda
sögu. Kardínálinn Nikulás de Cusa,
heimspekingur og stærðfræðingur,
lýsti rakamæli þegar á 15. öld og
þúsundþjalasmiðurinn Leonardo da
Vinci er sagður hafa smíðað sér raka-
mæli um aldamótin 1500. Löngu
síðar býr Robert Hooke til áhald til
að mæla raka í lofti, en það er fyrst
og fremst þýski stærðfræðingur-
inn Johann Lambert (1728–1777)
(5. mynd) sem á heiðurinn af smíði
áreiðanlegs rakamælis. Hann gerði
ýmsar tilraunir og birti fyrstur
manna veðurfræðilegar mælingar
og niðurstöður í línuritum frekar
en í töflum eins og tíðkast hafði.
Fyrrnefndur Deluc lét sig líka skipta
notkun rakamælisins og lýsti til-
lögum og úrbótum í greinaröð sem
kom út síðasta aldarfjórðung 18.
aldar. Á 19. öld lögðu tugir vísinda-
manna fram vinnu við að fullkomna
rakamælinn. Raunar spruttu upp
ólíkar tegundir mæla sem byggðust
á ólíkum aðferðum við að ákvarða
raka í lofti.12
Veðurathuganir
og aflfræði lofthjúps
Þriðja og síðasta skeiðið í sögu veð-
urfræðinnar byrjar því um alda-
mótin 1800 og hefur það mótast af
gífurlegri grósku tæknilegra fram-
fara á mörgum sviðum og tengslum
við undirstöðufræðigreinar á borð
við stærðfræði, eðlisfræði og efna-
fræði.
Reglubundnar veðurathug-
anir voru stundaðar öðru hverju á
fyrri öldum. T.d. voru gerðar slíkar
athuganir í Grikklandi á 5. öld f.Kr.
Á Vesturlöndum á Englendingur,
William Merle, heiðurinn af því að
hafa skráð fyrstur manna daglegar
athuganir. Þær voru gerðar í Oxford
á sjö ára tímabili, frá 1337 til 1344. Þá
stunduðu ýmsir þekktustu vísinda-
menn síðmiðalda skipulegar athug-
anir, m.a. Johan Werner, Tycho Brahe
og Jóhannes Kepler. Robert Hooke
samdi reglur um athuganir og mæli-
tæki svo að unnt yrði að samræma
athuganir á fjarlægum stöðum og
bera saman. Hann gaf reglurnar út
árið 1663 og er bók hans talin skipta
sköpum í þróun veðurfræðinnar.
Næstu tvær aldir safnaðist mikil vit-
neskja um eðli víðáttumikilla fyrir-
bæra í lofthjúpi. Fjarskiptatækninni
sem kom til sögunnar á 19. öld (rit-
síminn) var því tekið opnum örmum.
5. mynd. Johann Heinrich Lambert (1728–1777).