Barômetro FitzRoy

Um barômetro Fitzroy , também chamado de storm bottle ou storm glass (tradução literal do inglês Storm glass ), é um cilindro de vidro hermeticamente fechado e parcialmente preenchido com um líquido. Este dispositivo, de origem desconhecida, foi popularizado pelo almirante Robert FitzRoy , meteorologista inglês e comandante da segunda viagem do HMS Beagle .

Ao observar a formação de cristais ou névoa no líquido, ele deveria prever o tempo .

Descrição

O instrumento é um cilindro de vidro transparente e hermeticamente fechado, dotado de uma ou mais flanges, permitindo sua fixação em uma parede ou sobre uma base. Dentro do tubo de vidro, um líquido geralmente ocupa 4/5 do volume e o restante é deixado livre para permitir que o líquido se expanda sem quebrar o vidro, se a temperatura subir. O líquido geralmente é uma mistura de vários componentes. Embora tenha o nome de barômetro , não mede a pressão atmosférica, pois possui paredes rígidas e não envolve trocas com o meio ambiente. O termo é usado apenas por analogia com a função preditiva do tempo, que seria semelhante à de um barômetro.

História

A origem deste instrumento é desconhecida, mas era popular no XIX th  século , quando o almirante FitzRoy usou durante a viagem do HMS Beagle , que ficou famosa por observações de Charles Darwin que levou à teoria da evolução . FitzRoy desenvolveu sua própria mistura para o tubo consistindo de água destilada , etanol , nitrato de potássio , cloreto de amônio e cânfora . Ele regularmente fazia observações da forma e distribuição dos cristais que se formavam na garrafa, bem como do clima. Ele registrou seus resultados em seu famoso "  Livro do Tempo  " sobre observação e previsão do tempo.

FitzRoy mais tarde se tornou o primeiro diretor do serviço meteorológico britânico e promoveu seu "  barômetro  ". Em 1859, após uma forte tempestade, a Coroa Britânica propagou o uso do instrumento em todos os portos e navios do Império .

Previsão

Os físicos da época de Fitzroy nunca levaram este instrumento a sério, uma vez que nenhuma troca é possível com o meio ambiente, nem qualquer efeito da mudança na pressão atmosférica pode ser notado através das rígidas paredes de vidro. Fitzroy estava convencido de que a eletricidade estática no ar era a causa das mudanças dentro da garrafa de tempestade. Segundo ele, a formação de cristais, filamentos ou névoa no líquido permite fazer uma previsão de curto prazo das condições atmosféricas. Suas indicações sobre este assunto foram:

Uma explicação para esses vários comportamentos é a seguinte: a temperatura afeta a solubilidade dos componentes da mistura e a formação dos cristais. A mais de 40  ° C , os cristais se dissolvem, durante uma queda de temperatura eles se formam em números que dependem da taxa de resfriamento e um frio intenso aumenta seu número. Essa mudança nos cristais poderia, portanto, ser considerada um indicador das tendências de curto prazo da temperatura e não do tempo. Alguns experimentos publicados em periódicos científicos, incluindo um no Journal of Crystal Growth , demonstram esse fato.

A variação da temperatura está associada à variação da massa de ar e, portanto, indiretamente ao clima, da mesma forma que o barômetro mede a variação da pressão nesta mesma situação. No entanto, experimentos informais com o barômetro FitzRoy falharam em mostrar uma maior probabilidade de sucesso do que sorte.

Composição

A composição do barômetro é:

Dissolva o nitrato de potássio e o cloreto de amônio em água quente; adicione o etanol e depois a cânfora. Coloque em um tubo selado.

Evocação na literatura

O Storm Glass é mencionado muitas vezes nas Viagens Extraordinárias de Júlio Verne . Em particular, Os Filhos do Capitão Grant de 1867, depois em Vinte Mil Léguas Submarinas , Robur , o Conquistador e até Dois Anos de Férias .

Victor Hugo evoca o instrumento em Les Travailleurs de la mer em 1866: “Naquele minuto, o capitão ou o líder do esquadrão que tiver a sorte de ter um desses binóculos, cujo inventor é desconhecido. Observe este vidro ao microscópio e tome precauções contra o vento sul se a mistura parecer açúcar fundido, e contra o vento norte se a mistura se esfoliar em cristalizações como arbustos de samambaias ou bosques de abetos. " .

Notas e referências

  1. (em) Bryan Yeaton, "  Storm Glass  " , Observatory of Mount Washington ,7 de maio de 2004(acessado em 8 de setembro de 2012 )
  2. "  The storm Bottle  " , Weather instrument , Dingens (acessado em 8 de setembro de 2012 )
  3. (em) "  FitzRoy's Storm Glass  " no About.com (acessado em 8 de setembro de 2012 )
  4. (en) Yasuko Tanaka et al. , "  A formação de padrão de cristais em vidro tempestade"  " , Journal of Crystal Growth , Elsevier, vol.  310, n o  10,Maio de 2008, p.  2668–2672 ( DOI  10.1016 / j.jcrysgro.2008.01.037 )
  5. (in) Cecil Adams, "Os  óculos de tempestade podem prever o tempo?  » , On The Straight Dope ,15 de outubro de 20120(acessado em 8 de setembro de 2012 )
  6. Jacques Crovisier, O vidro da tempestade, um instrumento meteorológico esquecido, presente nas Voyages extraordinaires , Verniana - Estudos de Júlio Verne / Estudos Júlio Verne - Volume 3 (2010-2011) - 1-10
  7. Os Trabalhadores do Mar: Volume II / 3-1