Representasi visual dari sebuah barometer sederhana.
Tekanan udara, seringkali diabaikan dalam kehidupan sehari-hari, merupakan komponen penting dalam memahami cuaca dan berbagai fenomena atmosfer. Untuk mengukur besaran ini, manusia telah mengembangkan berbagai alat. Alat utama yang paling dikenal untuk mengukur tekanan udara adalah barometer.
Barometer adalah instrumen yang dirancang khusus untuk mengukur tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer adalah gaya yang diberikan oleh berat kolom udara di atas suatu titik di permukaan bumi. Nilai tekanan ini bervariasi tergantung pada ketinggian, suhu, dan kondisi cuaca.
Secara umum, barometer dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis utama berdasarkan prinsip kerjanya:
Ditemukan oleh Evangelista Torricelli pada abad ke-17, barometer air raksa adalah salah satu jenis barometer paling awal dan paling akurat. Prinsip kerjanya sederhana namun revolusioner. Barometer ini terdiri dari sebuah tabung kaca yang tertutup di salah satu ujungnya, diisi penuh dengan air raksa, lalu dibalikkan dan dimasukkan ke dalam wadah berisi air raksa. Kolom air raksa di dalam tabung akan turun hingga mencapai keseimbangan dengan tekanan atmosfer di luar.
Tinggi kolom air raksa ini secara langsung berbanding lurus dengan tekanan atmosfer. Semakin tinggi tekanan atmosfer, semakin tinggi pula kolom air raksa yang mampu ditahan di dalam tabung. Pengukuran biasanya dinyatakan dalam satuan milimeter air raksa (mmHg) atau inci air raksa (inHg). Meskipun akurat, penggunaan air raksa menimbulkan kekhawatiran karena toksisitasnya, sehingga penggunaannya kini semakin dibatasi.
Barometer aneroid, yang berarti "tanpa cairan," bekerja menggunakan prinsip mekanis. Instrumen ini memiliki kapsul logam yang sangat kecil dan kedap udara, yang sebagian udaranya telah dikeluarkan (vakum parsial). Kapsul ini sangat sensitif terhadap perubahan tekanan udara; ketika tekanan udara meningkat, kapsul akan sedikit tertekan, dan ketika tekanan menurun, kapsul akan sedikit mengembang.
Pergerakan kapsul ini kemudian diperbesar dan diteruskan melalui sistem tuas ke sebuah jarum penunjuk yang bergerak di atas skala. Skala ini biasanya menunjukkan tekanan dalam satuan seperti hektopaskal (hPa), milibar (mbar), atau inci persegi (psi). Barometer aneroid lebih umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari, portabel, dan lebih aman dibandingkan barometer air raksa. Banyak perangkat prakiraan cuaca portabel dan jam dinding yang dilengkapi dengan barometer jenis ini.
Pengukuran tekanan udara memiliki berbagai aplikasi penting:
Selain barometer, ada juga instrumen lain yang mengukur tekanan, meskipun mungkin tidak secara spesifik untuk tekanan atmosfer:
Memahami alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara, terutama barometer, memberikan kita wawasan tentang bagaimana kita memantau dan memprediksi perubahan lingkungan di sekitar kita. Dari ramalan cuaca sederhana hingga aplikasi sains yang kompleks, pengukuran tekanan udara tetap menjadi fundamental.