เทอร์โมมิเตอร์

เครื่องมือทางอุตุนิยมวิทยาที่วัดอุณหภูมิอากาศ มีหลายประเภทแตกต่างกัน ทั้งหมดอิงตามการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างที่สารบางชนิดซึ่งอยู่ในภาวะสมดุลทางความร้อนกับอากาศประสบ เมื่อสถานะทางเทอร์โมไดนามิกส์ของอากาศเปลี่ยนแปลง เทอร์โมมิเตอร์แบบดั้งเดิมบรรจุของเหลว (ปรอทหรือแอลกอฮอล์) ไว้ภายในหลอดแก้วเส้นเลือดฝอยที่เชื่อมต่อกับอ่างเก็บหรือกระเปาะขนาดเล็ก การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศทำให้ของเหลวขยายตัวหรือหดตัว ส่งผลให้ระดับของเหลวในหลอดสูงขึ้นหรือลดลง ด้วยมาตราส่วนที่มีการแบ่งขีดอยู่บนตัวเครื่อง จึงสามารถอ่านค่าองศาของอุณหภูมิอากาศที่ล้อมรอบเครื่องมือได้โดยตรง ในหอสังเกตการณ์อากาศมีเทอร์โมมิเตอร์หลากหลายชนิด บางชนิด - เช่น เทอร์โมมิเตอร์สูงสุดและต่ำสุด หรือเทอร์โมมิเตอร์ที่ประกอบเป็นไซโครมิเตอร์ (เทอร์โมมิเตอร์กระเปาะแห้งและกระเปาะเปียก) - ใช้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ การใช้เทอร์โมมิเตอร์ปรอทถูกจำกัดอยู่เฉพาะในภูมิภาคที่ความหนาวเย็นไม่รุนแรงมากนัก เนื่องจากของเหลวชนิดนี้เริ่มแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า –38.8°C และมีสถานที่บนโลกที่อากาศมีอุณหภูมิต่ำกว่านั้นค่อนข้างบ่อยครั้ง เพื่อแก้ปัญหานี้ เทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์จึงถูกใช้ในหอสังเกตการณ์อากาศในภูมิภาคที่หนาวเย็นที่สุด ซึ่งมักบรรจุเอทานอล (แอลกอฮอล์เอทิล) ซึ่งมีจุดเยือกแข็งอยู่ที่ –114°C นอกจากเทอร์โมมิเตอร์ปรอทและแอลกอฮอล์แล้ว ยังมีการใช้ชนิดอื่น ๆ เช่น เทอร์โมมิเตอร์แผ่นโลหะคู่ (bimetallic strip) เทอร์โมมิเตอร์ความต้านทาน (resistance thermometer) หรือแบบดิจิทัล ซึ่งมีเซนเซอร์ที่อิงตามหลักการเดียวกันกับชนิดที่กล่าวมาข้างต้นบางส่วน และด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จะแปลงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นสัญญาณที่สามารถแสดงเป็นตัวเลขบนจอผลึกเหลวได้