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Ao planejar futuras atividades ao ar livre, como casamentos, jardinagem ou férias, muitas pessoas conferem as perspectivas do tempo revisando as previsões meteorológicas locais on-line ou assistindo à transmissão diária de notícias. Os meteorologistas formam suas previsões com base nas informações coletadas por vários instrumentos científicos, como termômetros, barômetros e higrômetros.
Termômetro
As mudanças de temperatura prevêem eventos climáticos. Os termômetros medem as mudanças de temperatura usando um líquido como mercúrio ou álcool, normalmente de cor vermelha. Quando esse líquido fica mais quente, ele se expande e, quando esfria, se retrai, assim a forma reconhecível de uma fina linha vermelha ou prata subindo ou descendo o termômetro. Alguns termômetros, chamados termômetros de mola, medem a expansão e a retração do metal para medir a temperatura. Os termômetros medem a temperatura em três escalas diferentes: Fahrenheit, Celsius e Kelvin, uma escala normalmente usada pelos cientistas. As origens dos termômetros remontam a Galileu, que usou um dispositivo que ele chamou de "termoscópio".
Barômetro
Desenvolvido pela primeira vez pelo cientista italiano Evangelista Torricelli no século XVII, o barômetro mede a pressão atmosférica, o que ajuda os meteorologistas a prever os padrões climáticos. Essas pequenas mudanças na pressão atmosférica geralmente prenunciam mudanças no clima. Os barômetros usam mercúrio ou pequenas tiras metálicas para mostrar as mudanças na pressão. Um barômetro de mercúrio, baseado em experimentos de Toricellis, coloca uma pequena quantidade de mercúrio no vácuo. Esse mercúrio se move para cima ou para baixo, dependendo de a pressão atmosférica pesar mais ou menos do que o próprio peso da mercadoria. Os barômetros aneróides, comuns em residências, seguem a expansão e a retração de duas tiras metálicas à medida que a pressão atmosférica muda.
Higrômetro
Para testar a umidade da atmosfera, o que ajuda a prever os padrões climáticos, os meteorologistas usam um higrômetro. Os higrômetros usam uma pequena bobina de metal, um líquido ou uma condensação para medir a umidade. Quando a umidade toca a bobina, ela muda sua forma física. Os higrômetros de condensação ou "ponto de orvalho" medem a quantidade de condensação que aparece em uma lâmpada pequena. Finalmente, os higrômetros líquidos baseiam suas medições nas mudanças químicas no líquido devido à umidade do ar. Um psicrômetro, uma quarta versão do higrômetro, usa propriedades termodinâmicas comparando um bulbo seco e um bulbo saturado com água destilada para medir a umidade. O físico e geólogo suíço Horace Benedict de Saussure construiu o primeiro higrômetro em 1783 e usou um cabelo humano como bobina.