Meteorológiai körülmények között a légkör állapotát értjük, amelyet általában a levegő hőmérséklete, nyomása, páratartalma, sebessége, valamint felhőzet jelenléte vagy hiánya jellemez. Vizsgáljuk meg részletesebben az időjárással és az éghajlattal kapcsolatos kérdéseket.
Általános fogalmak és kifejezések
Az időjárási viszonyokról gyakran olyan kifejezéseket használnak, mint az időjárás vagy az éghajlat. Időjárás: a légkör jelenlegi állapota, azaz tiszta vagy felhős, hideg vagy meleg, a levegő nedves vagy száraz, erős szél fúj, vagy ezen a területen szomorúság van. Az éghajlatról beszélve a hosszabb ideig tartó légköri jelenségek jellemzőit értik, például a nyári vagy az őszi éghajlatot.
Az "időjárás" és az "éghajlat" fogalma közötti másik különbség a területi tényező. Az időjárás tereptől függően változhat, például néhány városban heves esőzésekre lehet eső, és tiszta idő lehet 20 km-re a várostól. Az éghajlat kiterjedtebb tulajdonsága nem csak az időben, hanem a térben is. Tehát vannak fogalmak a trópusi, kontinentális vagy sarki éghajlatról.
Miért van eltérő éghajlat a Föld különböző zónáiban?
A válasz erre a kérdésre a bolygónk gömb alakja. Ez a forma ahhoz vezet, hogy a nap sugarai különböző szögekkel esnek a felületére. Minél közelebb van a sugárzás szöge 90 ° -hoz, annál melegebb a felület és a levegő. Ez a helyzet jellemző a trópusi és szubtrópusi zónákra. Éppen ellenkezőleg: minél tovább tér el a sugarak beesési szöge a derékszögtől, annál kevesebb napenergiát kap a talaj és a levegő, és minél hidegebb az éghajlat. A hideg éghajlat szembetűnő példája az Antarktisz légkörének állapota.
A bolygó sarkvidéki és egyenlítői öveinek hőmérsékleti különbsége viszont a szelek megjelenéséhez vezet, és előfeltételeket teremt az esőfelhők kialakulásához. A föld szélességének eltérő meteorológiai feltételei a ciklonok (alacsony légköri nyomás alatt álló területek) és az anticiklonok (magas légnyomású területek) megjelenését és eltűnését eredményezik.
Az évszakok létezésének oka
Minden gyermek már korán tudja, hogy négy évszak van: tél, ősz, tavasz és nyár. Mindazonáltal ezeknek az évszakoknak - amelyek mindegyikére bizonyos éghajlati és meteorológiai feltételek vonatkoznak - csak bolygónk középső szélességén kerül sor. Bolygónk sávja, amely a déli 40. párhuzamostól az északi félteké 40-ig párhuzamosan helyezkedik el, trópusi és szubtrópusi éghajlattal rendelkezik, amelyet csak az év kétszerese vagy évszakja jellemez: nedves és száraz.
Kiderítettük a különféle meteorológiai feltételek okát a szélességi fokon. De miért változik az évszak? A válasz erre a kérdésre a Föld forgástengelyének a Föld pályája síkjához viszonyított dőlésszögében rejlik. Bolygónk szinte tökéletes körben a Nap körül forog, és ha nem lenne a Föld tengelyének dőlése 23, 5 o-on, akkor az éghajlat minden szélességi fokon nem változhat minden évszakban. A bolygó ferde forgástengelye az év minden pontján ingadozik a bolygó felületére belépő napenergia mennyiségében. Ezek az energiaváltozások a léghőmérséklet ingadozásait eredményezik, amelyek általában ± 40 ° C. A megengedett maximális hőmérséklet +58 ° C (Al-Aziziya, Líbia) és -89, 2 ° C (Antarktisz).
Vegye figyelembe, hogy bolygónk forgástengelyének dőlése nem volt állandó a létezésének teljes ideje alatt. Megbízhatóan ismert, hogy a dinoszauruszok Földön való létezésének ideje alatt határozottan más volt. Ezt a dőlést befolyásolhatják mind a különböző kozmikus testekkel kapcsolatos külső tényezők, mind a belső tényezők, amelyeket a bolygónk felületének tömegeloszlásának változásai okoznak.
Kedvező és kedvezőtlen időjárási viszonyok
Gyakran hallani a következőket: „jó időjárás” vagy „rossz idő várható ebben a régióban”. Mit jelent ezek a mondatok? A kérdés megválaszolásához az alábbiakban adjuk meg azokat a fő paramétereket, amelyek meghatározzák a légkör állapotát (pontosabban meg kell mondanunk a troposzféra jellemzőit, mivel a Föld légkörének alsó részén fordul elő minden időjárási jelenség):
- hőmérséklet;
- nyomás;
- szélsebesség;
- levegő páratartalma
- felhők jelenléte vagy hiánya.
Az öt paraméter mutatói lehetővé teszik a kedvező és a kedvezőtlen időjárási viszonyokról (NMU) való beszélgetést. Például: magas hőmérséklet és nyomás, túl fényes nap és alacsony páratartalom, vagy fordítva, alacsony hőmérsékletek, eső, nagy szélsebesség, alacsony nyomás - ezek mind NMU-k. A kedvező időjárási körülményeket általában a fenti éghajlati paraméterek átlagértékei jellemzik.
Az összes légköri folyamat fő forrása
Természetesen az összes légköri (és nem csak) folyamat motorja a napsugárzás. Ő az, aki sok vegyi anyagot a természetben ciklusba hoz. Az éghajlattal és az időjárással kapcsolatban a következőket lehet mondani: a Földre eső nap sugarai közvetlenül nem melegítik a légkört, mindenekelőtt a litoszféra hőmérséklete, majd a hidroszféra növekszik. Hűtéskor a litoszféra és a hidroszféra infravörös elektromágneses hullámokat bocsát ki, amelyeket egyszerűen "hőnek" hívnak. Ezek a hullámok melegítik a bolygó légkörét.
A meteorológiai környezeti feltételek kialakításának fontos pontja a litoszféra és a hidroszféra eltérő melegítési és hûtési sebessége. Tehát a litoszféra gyorsan felmelegszik és lehűl, a hidroszféra számára ezek a folyamatok sokkal lassabbak. A napsugárzással kapcsolatos eltérő viselkedés oka a különböző hőkapacitásuk, valamint a kibocsátásuk.
Az időjárást befolyásoló egyéb energiaforrások
A napenergia adja a legfontosabb hozzájárulást a troposzféra összes folyamatához. Vannak más olyan energiaforrások is, amelyek befolyásolhatják az időjárás állapotát egy adott területen, és ezen feltételek stabilitását is biztosíthatják:
- geotermikus energia és vulkáni folyamatok;
- a légzési folyamat és a biológiai szervezetek hulladékai, amelyek fontos szerepet játszanak a légkör stabil kémiai összetételének fenntartásában.
A légköri folyamatok és azok időbeli és térbeli skálái
Mint megjegyeztük, a légkörben zajló folyamatok a Földbe belépő napenergia mennyiségének ingadozásaival járnak. Ezen ingadozásoknak köszönhetően a levegő éjjel-nappal melegszik és lehűl. Ez az időjárás napi változása. A hóképződés és -olvadás folyamatainak jellegzetessége már éves.
A levegő melegítése egy adott területen annak tágulásához vezet, ami nyomásesést jelent. A nyomás változása szelek kialakulásához vezet, amelyek hajlamosak kiegyenlíteni a különbséget. Ettől eltérő természetűek, és vészhelyzetben hurrikánok és tornádók kialakulásához vezethetnek. Az utóbbi esetben nagyon nehéz meteorológiai viszonyokról beszélnek. A hurrikánok viszont egy adott hely rövid távú jelenségei, azaz térbeli és hosszú távú időparaméterek jellemzik őket.
Időjárás-előrejelzés
Nehéz elképzelni a modern világot időjárási információk nélkül a bolygó bármelyik régiójában. Így a légi járművek repülése, a mezőgazdasági és kereskedelmi tevékenységek minden évben egyre inkább a meteorológiai adatok függvénye. Például, a repülési ütemterv drasztikusan megváltozik kedvezőtlen időjárási körülmények között.
A meteorológiai előrejelzés sok adat feldolgozásának eredményeként hatalmas számítógépekkel hajtja végre a bemeneti információkat valamilyen komplex empirikus modell keretében, a jól ismert fizikai törvények felhasználásával. Egy adott régió meteorológiai feltételeire vonatkozó adatokat a talajra stratégiailag elhelyezkedő meteorológiai állomások segítségével, műholdak és pilóta nélküli légi járművek segítségével gyűjtik.
