βροχόμετρο

Μετεωρολογικό όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ποσότητας βροχόπτωσης που έπεσε σε ένα μέρος κατά τη διάρκεια μιας δεδομένης χρονικής περιόδου. Αυτό που χρησιμοποιείται στα μετεωρολογικά παρατηρητήρια είναι εγκεκριμένο από τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό (ΠΜΟ) και είναι τύπου Hellmann, ονομασμένο προς τιμήν του Γερμανού μετεωρολόγου Gustav J. G. Hellmann (1854-1939), στον οποίο οφείλουμε την εφεύρεσή του (το έτος 1886). Τα πρώτα δοχεία που κατασκευάστηκαν ad hoc για να συλλέγουν βρόχινο νερό και να κρατούν αρχείο του χρησιμοποιήθηκαν στην Αρχαία Ελλάδα και χρονολογούνται περίπου 2500 χρόνια πριν. Ένα σημαδεμένο δοχείο που χρησιμοποιήθηκε για τον ίδιο σκοπό είναι επίσης καταγεγραμμένο στην Ινδία γύρω στον 4ο αιώνα π.Χ. Ο προγραμματισμός των γεωργικών εργασιών ήταν αυτό που οδήγησε στην εφεύρεση αυτών των πρώτων βροχομέτρων, όπως και αυτό που εμφανίστηκε στην Κορέα, το 1441, στην εποχή του βασιλιά Sejong του Μεγάλου (1418-1450). Γνωστό ως cheugugi, αποτελούνταν από ένα σιδερένιο δοχείο, τυποποιημένων διαστάσεων, από το οποίο κατασκευάζονταν ακριβή αντίγραφα και διανέμονταν σε κάθε επαρχιακό κυβερνήτη, γεγονός που επέτρεπε να διατηρούνται αρχεία βροχόπτωσης σε όλη τη χώρα αυτή. Το 1639, ο Ιταλός φυσικός Benedetto Castelli (1578-1643) -μαθητής του Γαλιλαίου- κατασκεύασε ένα απλό διαβαθμισμένο γυάλινο δοχείο, που χρησιμοποιήθηκε για τη συλλογή βρόχινου νερού, το οποίο εξυπηρετούσε επίσης τις λειτουργίες βροχογράφου. Αν και η εφεύρεση του πρώτου βροχομέτρου στην ιστορία (ως πραγματικά επιστημονικό όργανο) αποδίδεται συνήθως στον Άγγλο αρχιτέκτονα Christopher Wren (1632-1723), αυτή η τιμή ανήκει στον Castelli, καθώς αυτό που εφηύρε ο Wren -το 1662- ήταν ο πρώτος βροχογράφος τύπου ανατρεπόμενου κάδου. Ήταν ένα βροχόμετρο με ανατρεπόμενους κάδους που ενσωμάτωνε ένα μηχανικό σύστημα, το οποίο επέτρεπε σε μια πένα με μελάνι να χαράξει, πάνω σε διαβαθμισμένο χαρτί, μια συνεχή καταγραφή της βροχής που είχε πέσει. Δεν ήταν μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα που επιλύθηκε το πρόβλημα της αξιόπιστης μέτρησης της βροχόπτωσης, καθώς τα διάφορα βροχόμετρα που σχεδιάστηκαν μέχρι εκείνο το σημείο απέτυχαν να ξεπεράσουν όλες τις δυσκολίες που ενέχει η μέτρηση αυτής της μεταβλητής· κυρίως την απώλεια, μέσω εξάτμισης, μέρους του κατακρημνισμένου νερού. Το βροχόμετρο που εφηύρε ο Hellmann πέρασε με επιτυχία τους ελέγχους ποιότητας. Η λειτουργικότητά του συνοδεύεται από την αντοχή του στις καιρικές αντιξοότητες. Εξωτερικά, το όργανο είναι ένας κύλινδρος από γαλβανισμένο έλασμα που σχηματίζεται από δύο κομμάτια που εφαρμόζουν μεταξύ τους, το ένα πάνω στο άλλο. Το πάνω είναι ανοιχτό και αποτελεί το στόμιο του βροχομέτρου. Σε αυτά που είναι εγκεκριμένα από τον ΠΜΟ, η επιφάνειά του είναι 200 cm². Από αυτό το άνοιγμα κατεβαίνει ένα χωνί, μέσα από το οποίο περνά το νερό της βροχής, του χιονιού ή του χαλαζιού, καταλήγοντας σε ένα δοχείο που στεγάζεται μέσα στο κατώτερο κομμάτι. Για να πραγματοποιηθεί η παρατήρηση, τα δύο κυλινδρικά δοχεία διαχωρίζονται, το προαναφερθέν δοχείο αφαιρείται από το κατώτερο και -σε περίπτωση που υπήρξε βροχόπτωση κατά το χρονικό διάστημα από την προηγούμενη παρατήρηση- το συλλεγμένο νερό χύνεται σε έναν κατάλληλα διαβαθμισμένο μετρητικό κύλινδρο. Η ανάγνωσή του παρέχει άμεσα τα χιλιοστά ύψους της μεμβράνης νερού που άφησε η βροχόπτωση, υποθέτοντας ότι κατανέμεται σε μια αδιαπέραστη επιφάνεια και ότι δεν υπάρχει εξάτμιση. Αυτά τα χιλιοστά ισοδυναμούν με λίτρα ανά τετραγωνικό μέτρο.