几个世纪以来，气压测量是如何精确到百万分之一百的呢?

Question

BBC新闻。伦敦的气压至少为“300年来最高”始于

周日至周一，伦敦希思罗机场的气压记录为1049.6毫巴(毫巴)。

这很可能是自1692年以来伦敦有记录以来的最高气压。

它与这个相连英国气象局推特

到目前为止，威尔士的Mumbles Head似乎记录了在今天晚上早些时候1050.5 hPa的最高气压。这仍然略低于1957年1月16日在本贝库拉记录的1050.9 hPa，以及英国记录的1053.6 hPa，阿伯丁31.1.1902

然后继续说道:

周日晚上格林尼治标准时间2100，英国气象局每小时的观测报告显示德文郡利斯科姆的读数为1050.3毫巴。在德文郡的Dunkeswell有1050.2 mbar的记录南威尔士Mumbles的1050.5毫巴不久之后。

这些测量都没有违反1902年1月31日格林尼治标准时间22时，阿伯丁天文台录得1053.6毫巴，至今仍是全国纪录伯特先生说:“但过去24小时的事件无疑标志着英伦三岛60多年来首次达到1050毫巴的水平。”

为了讨论这些记录，有必要将气压测量结果与0.1毫巴(1000mbar)的精度进行比较，即百万分之一的水平。

问题:几个世纪以来，气压测量是如何追溯到百万分之一百的呢准确性?几个世纪前用来校准气压的程序是什么，可以被复制并与今天的标准进行比较，或者在某个地方有一个非常古老的标准绝对气压计，据信仍然是校准的?

Answer 1

马克关于水星气压计的回答是正确的，但这并不是完整的故事。

晴雨表最初是用水，而不是水银，根据压力计原理建造的。水比水银轻，所以一个水晴雨表需要一个10.3米长的管子。因此，1mbar大约是1cm, 0.1mbar的测量显然是微不足道的，使用1mm的刻度尺。当然，确切的测量单位取决于测量的国家，但应该清楚的是，测量到这种精度是完全可能的，尽管有一个不方便的大气压计!

水银气压计在1bar处的水银高度约为75cm，明显更方便。正如马克所说，这确实需要一个更精确的尺子来测量。

但一把简单尺子的准确性也不是全部。的游标尺大约在同一时间发明(或至少普及)。使用浮动游标标记，水银气压计的读数可以精确到尺刻度的十分之一左右。对于以1毫米为间隔的标尺，75厘米的水银柱可以读取到133ppm的精度，这与原始的水基气压计的精度足够接近。

Answer 2

一个水银气压计是一种简单，易于建造的气压计，将校准压力标准的问题变成校准长度标准的问题。长度标准的准确性一直是商家和那些规范他们的人关注的问题;在1692年，标准可能是皇家学会拥有的黄铜原型院子。

历史上，英国的大气压力是用“英寸汞柱”来衡量的;0.1毫巴的压力大约是0.003英寸汞(大约是1/256英寸)。在1692年，我还没有找到这样精确的尺子的证据，但划分为64英寸(0.5毫巴)的尺子肯定是有的。

简而言之，百万分之百?可能不会。百万分之500 ?当然可以。

Answer 3

我不认为他们在旧的读数上使用了那种水平的准确性。

报告压力，以hPa为单位，到小数点后一位是最近的测量。对于非常古老的读数，没有给出数值。

至于1902年1053.6 hPa的记录读数，我怀疑这是一个很可能以英寸汞为单位记录的读数的数学转换——英国在20世纪70年代开始转换为公制单位。

将大气压精确到小数点后一位，0.1 hPa等于10pa，即1.02 kg/m²对于现代气压计来说，这似乎是一个合理的精度水平。

Answer 4

几个世纪以来，气压测量是如何追溯到百万分之一百的呢精度?

比较记录气压温度，这个标准不必须要满足。

记录气压到百万分之一百精度几个世纪以来一直是可能的，因为在简单仪器的帮助下，通过一英寸的小数部分来观察液压计中的液位运动是相当微不足道的。在短时间内，不同读数之间的微小差异在气象学上是重要的，对于一个单一的、稳定的晴雨表来说，这些变化可能会保持下去准确的了。

保证气压是准确的在绝对值(因此，几个世纪以来使用的各种录音仪器无疑可以互换使用)更难，尽管物理学，正如马克所详述的简单到足以给气象学家一个很好的机会。这样做是很愚蠢的减少通过在较低的精度下增加记录压力的舍入误差的精度。然而，当我们谈论这样的记录被超越时，溢价区别在这些记录之间相隔了几个世纪准确的没有那么高。

一项记录超越另一项记录的事实主要是为了象征性的里程碑，帮助外行粗略地掌握所描述的异常条件的类型。有关记录的报道则不然有对相隔几个世纪的大气状况进行准确比较的断言(据我所知，他们没有这样做)。他们必须选择一个记录作为一个有代表性的比较，但只要他们限制他们的评论之间的差异记录他们完全正确。官员做了记录值到至少0.1毫巴的精度今天，和一些值是高于此前官方记录的任何一次。

毕竟，这些仅仅是全国范围内选定地点气压的记录。它们是当时控制整个国家天气的天气系统的气压指标。在这其间的几年里，无疑还有其他非常高的压力系统，同样，这很可能是最高的系统之一(因为它打破了有记录的压力记录)，但我们没有真的必须绝对确定，无论以何种标准衡量，它都是有史以来最高的。

Answer 5

最高读数是在香港仔天文台和他们还有晴雨表这是在阅读期间使用的(铭文日期为1888年，1922年后仍在使用)。

这不是一个水银——水银是相关的，因为文章指出记录可以追溯到1692年，在无液气压计发明之前，尽管没有说明1902年之前的记录是准确的。

表盘的分辨率似乎为0.01英寸汞柱，或~0.34毫巴，不过从照片上看，很难说它是这个分辨率的一半。它还具有多个刻度和数字窗口，因此表盘的刻度范围可超过一圈，有点像现代表盘指示器，其测量范围可低至一微米。

我不认为这将是被使用的仪器，这看起来像一个便携式的，但我想他们有一个为天文台绘制的仪器，它已经过时20年了，但它确实为天文台已知的仪器的精度设定了一个下限，读数是在1902年产生的。在他们的历史收藏中，图表晴雨表的描述没有具体的日期，而且我从照片上看不出它的牌匾。