V meteorologických podmienkach máme na mysli stav atmosféry, ktorý sa zvyčajne vyznačuje teplotou vzduchu, jeho tlakom, vlhkosťou, rýchlosťou, ako aj prítomnosťou alebo neprítomnosťou zákalu. Pozrime sa podrobnejšie na otázky týkajúce sa počasia a podnebia.
Všeobecné pojmy a pojmy
Keď hovoríme o poveternostných podmienkach, často sa používajú pojmy ako počasie alebo klíma. Za počasia pochopte súčasný stav atmosféry, tj jasno alebo oblačno, chladno alebo horúco, vzduch je vlhký alebo suchý, fúka silný vietor alebo v tejto oblasti je pokojný. Keď hovoria o podnebí, znamenajú charakteristiku atmosférických javov po dlhšiu dobu, napríklad letnú alebo jesennú klímu.
Ďalším rozdielom medzi pojmami „počasie“ a „klíma“ je teritoriálny faktor. Počasie sa môže líšiť od terénu k terénu, napríklad v niektorých mestách môže liať silný dážď a jasné počasie môže byť od mesta vzdialené 20 km. Podnebie je rozšírenejšou charakteristikou nielen v čase, ale aj vo vesmíre. Existujú teda predstavy o tropickom, kontinentálnom alebo polárnom podnebí.
Prečo je v rôznych zónach Zeme odlišné podnebie?
Odpoveď na túto otázku je sférický tvar našej planéty. Táto forma vedie k tomu, že slnečné lúče dopadajú na jeho povrch pod rôznymi uhlami. Čím bližší je uhol dopadu lúčov na 90 o, tým viac zahrieva povrch a vzduch. Táto situácia je typická pre tropické a subtropické zóny. Naopak, čím viac sa uhol dopadu lúčov líši od pravého uhla, tým menej slnečnej energie dostáva pôda a vzduch a chladnejšie podnebie. Pozoruhodným príkladom chladného podnebia je stav atmosféry v Antarktíde.
Rozdiel teplôt polárnych a rovníkových zón planéty zase vedie k výskytu vetra a vytvára tiež predpoklady na tvorbu dažďových oblakov. Rôzne meteorologické podmienky v zemepisných šírkach vedú k vzniku a zániku cyklónov (oblasti s nízkym atmosférickým tlakom) a anticyklónov (oblasti s vysokým tlakom vzduchu).
Dôvod existencie ročných období
Každé dieťa od útleho veku vie, že existujú štyri ročné obdobia: zima, jeseň, jar a leto. Všetky tieto ročné obdobia, z ktorých každé sa však vyznačuje určitými klimatickými a meteorologickými podmienkami, sa však konajú iba v stredných zemepisných šírkach našej planéty. Pás našej planéty, ktorý sa nachádza od 40. rovnobežky južnej po 40. rovnobežku severnej pologule, má tropické a subtropické podnebie, ktoré je charakterizované iba dvakrát alebo ročnými obdobiami: mokré a suché.
Zistili sme príčinu rôznych meteorologických podmienok v rôznych zemepisných šírkach. Prečo je však zmena ročného obdobia? Odpoveď na túto otázku spočíva v naklonení zemskej osi rotácie k rovine zemskej obežnej dráhy. Naša planéta sa točí okolo Slnka v takmer dokonalom kruhu, a ak by nebolo naklonenia zemskej osi 23, 5 o, potom sa v každej zemepisnej šírke klíma v priebehu roka nezmení. Šikmá os rotácie planéty poskytuje kolísanie množstva slnečnej energie vstupujúcej na povrch planéty v každom bode roka. Tieto zmeny energie vedú k kolísaniu teploty vzduchu, ktoré sú zvyčajne ± 40 ° C. Maximálne a minimálne povolené teploty sú +58 ° C (Al-Aziziya, Líbya) a -89, 2 ° C (Antarktída).
Všimnite si, že sklon osi rotácie našej planéty nebol konštantný po celú dobu svojej existencie. Je spoľahlivo známe, že v čase existencie dinosaurov na Zemi bol určite iný. Tento náklon môžu byť ovplyvnené vonkajšími faktormi spojenými s rôznymi kozmickými telami, ako aj vnútornými faktormi spôsobenými zmenami v distribúcii hmoty na povrchu našej planéty.
Priaznivé a nepriaznivé poveternostné podmienky
Často počujete slová: „dobré počasie“ alebo „nepriaznivé počasie v tejto oblasti sa očakáva“. Aký význam majú tieto frázy? Na zodpovedanie otázky uvádzame nižšie hlavné parametre, ktoré určujú stav atmosféry (presnejšie, musíme povedať troposféru, pretože v spodnej časti zemskej atmosféry sa vyskytujú všetky fenomény počasia):
- teplota;
- tlak;
- rýchlosť vetra;
- vlhkosť vzduchu
- prítomnosť alebo neprítomnosť mrakov.
Ukazovatele týchto piatich parametrov nám umožňujú hovoriť o priaznivých aj nepriaznivých poveternostných podmienkach (NMU). Napríklad vysoká teplota a tlak, príliš jasné slnko a nízka vlhkosť alebo naopak nízke teploty, dážď, vysoká rýchlosť vetra, nízky tlak - to všetko sú NMU. Priaznivé poveternostné podmienky sa zvyčajne vyznačujú priemernými hodnotami vyššie uvedených klimatických parametrov.
Hlavný zdroj všetkých atmosférických procesov
Motorom všetkých atmosférických (a nielen) procesov je samozrejme slnečné žiarenie. Je to ona, ktorá spôsobuje, že veľa chemikálií cykluje v prírode. Pokiaľ ide o klímu a počasie, je možné povedať: lúče slnečného lúča dopadajúce na Zem priamo nezahrievajú atmosféru, v prvom rade sa zvyšuje teplota litosféry, potom hydrosféry. Pri chladení litosféra a hydrosféra emitujú infračervené elektromagnetické vlny, ktoré sa jednoducho nazývajú „teplo“. Atmosféru planéty zohrievajú práve tieto vlny.
Dôležitým bodom pri vytváraní meteorologických podmienok prostredia sú rôzne rýchlosti zahrievania a chladenia litosféry a hydrosféry. Litosféra sa teda rýchlo zahrieva a ochladzuje, pre hydrosféru sú tieto procesy oveľa pomalšie. Dôvodom tohto odlišného správania sa v súvislosti so slnečným žiarením je rozdielna tepelná kapacita a emisivita.
Ďalšie zdroje energie ovplyvňujúce počasie
Slnečná energia je hlavným prínosom pre všetky procesy, ktoré sa vyskytujú v troposfére. Existujú však aj iné zdroje energie, ktoré môžu ovplyvniť stav počasia v konkrétnej oblasti a ktoré tiež zabezpečujú stabilitu týchto podmienok:
- geotermálna energia a sopečné procesy;
- proces respirácie a odpadu z biologických organizmov, ktoré hrajú dôležitú úlohu pri udržiavaní stabilného chemického zloženia atmosféry.
Atmosférické procesy a ich časové a priestorové stupnice
Ako už bolo uvedené, akékoľvek procesy v atmosfére sú spojené s kolísaním množstva slnečnej energie, ktorá vstupuje na Zem. Vďaka týmto výkyvom dochádza k ohrievaniu a chladeniu vzduchu vo dne iv noci. Toto je denná zmena počasia. Procesy formovania a topenia snehu sú už jednoročné.
Zahrievanie vzduchu v určitej oblasti vedie k jeho expanzii, čo znamená pokles tlaku. Zmena tlaku vedie k tvorbe vetra, ktoré majú tendenciu vyrovnať rozdiel. Majú iný charakter a v núdzových situáciách môžu viesť k vytvoreniu hurikánov a tornád. V druhom prípade hovoria o veľmi zložitých meteorologických podmienkach. Hurikány sú zase krátkodobým javom určitej lokality, to znamená, že sa vyznačujú priestorovými a dlhodobými časovými parametrami.
Predpoveď počasia
Je ťažké si predstaviť moderný svet bez informácií o predpovedi počasia v ktorejkoľvek oblasti planéty. Lety lietadiel, poľnohospodárske a obchodné činnosti tak každý rok stále viac závisia od meteorologických údajov. Napríklad letový poriadok sa dramaticky zmení počas nepriaznivých poveternostných podmienok.
Meteorologická predpoveď je výsledkom spracovania veľkého množstva údajov pomocou výkonných počítačov, ktoré spracovávajú vstupné informácie v rámci nejakého komplexného empirického modelu pomocou známych fyzikálnych zákonov. Údaje o meteorologických podmienkach konkrétneho regiónu sa zbierajú pomocou meteorologických staníc strategicky umiestnených na zemi, pomocou satelitov a leteckých dopravných prostriedkov bez posádky.
