Nel XVII secolo, in un'epoca caratterizzata da numerose scoperte scientifiche, fu inventato uno strumento molto importante per la meteorologia che rivoluzionò il modo di comprendere l'atmosfera. Stiamo parlando del barometro, lo strumento utilizzato per misurare la pressione atmosferica, un parametro di fondamentale importanza nella meteorologia.
Fino al XVII secolo, la sostanza “aria” non era realmente percepita. Si trattava semplicemente di un “qualcosa” che semplicemente esisteva senza che vi si prestasse particolare attenzione e l'idea che l'aria potesse avere un suo peso a quel tempo non era ancora sviluppata. L’invenzione del barometro fu giocoforza preceduta dalla scoperta della pressione atmosferica in quanto tale.
Il primo a capire che l’aria di cui è composta l’atmosfera esercitasse una pressione fu Evangelista Torricelli. E fu proprio questo brillante allievo di Galilei Galilei il primo, nel 1643, a riuscire a misurare la pressione atmosferica tramite uno strumento chiamato “Tubo di Torricelli”.
Il tubo di Torricelli fu il primo strumento realizzato appositamente per misurare la pressione atmosferica. Esso era costituito da un tubo di vetro lungo circa un metro, chiuso a un'estremità e aperto dall'altra. Esso aveva una sezione di un centimetro quadrato, ovvero di dimensioni sufficienti per escludere l'effetto della capillarità.
Torricelli prese una vaschetta, la riempì di mercurio e vi immerse il tubo (pure pieno di mercurio) tappandone l’estremità aperta con il dito in modo da creare un sistema di vasi comunicanti. Dopo aver tolto il dito, Torricelli constatò che il tubo non si svuotò completamente, ma il livello del mercurio del tubo si abbassò fino a fermarsi all’altezza di 760 mm. La scelta di utilizzare il mercurio fu motivata dall’alta densità di questo metallo liquido che gli permise di operare con volumi relativamente contenuti.
Da questo esperimento Torricelli dedusse che la pressione esercitata dall’aria sul mercurio nella vaschetta impediva al mercurio contenuto nel tubo di scendere completamente nel contenitore. I 760 mm di mercurio rimasti nel tubo esercitavano quindi una pressione corrispondente alla pressione atmosferica che agiva sulla superficie di mercurio nella vaschetta.
Nacque così il primo strumento per misurare la pressione atmosferica, denominato nel 1665 “Barometro” dal fisico e chimico irlandese Robert Boyle, quasi 20 anni dopo la scomparsa del suo ideatore. Il barometro a mercurio venne utilizzato in modo diffuso fino alla prima metà del secolo scorso.
In meteorologia la pressione atmosferica rappresenta uno dei parametri più importanti. Dopo la sua scoperta nel 1644, già i primi rilevamenti sistematici della pressione misero in evidenza che essa non era costante. Inoltre si constatò una stretta relazione fra il tempo meteorologico e la pressione atmosferica, tanto che sui barometri i valori della scala della pressione sono spesso affiancati dal tipo di tempo di regola corrispondente.
Nel 18esimo e 19esimo secolo, l’osservazione dei sistemi di alta e bassa pressione dell’atmosfera e dei loro movimenti gettò le basi della meteorologia moderna. Tramite il rilevamento della pressione atmosferica in svariate località, nel corso dell’800 vennero allestite le prime carte isobariche aprendo la porta all’osservazione dei sistemi di alta e bassa pressione dell’atmosfera e dei loro movimenti.
