Meteorološki uslovi označavaju stanje atmosfere, koje obično karakteriše temperatura vazduha, pritisak, vlažnost, brzina i prisustvo ili odsustvo oblaka. Pogledajmo pobliže pitanja vezana za vrijeme i klimu.
Opći koncepti i pojmovi
Kada govore o meteorološkim uslovima, često koriste termine kao što su vrijeme ili klima. Pod vremenom se podrazumijeva trenutno stanje atmosfere, odnosno vedro je ili oblačno, hladno ili vruće, zrak je vlažan ili suv, duva jak vjetar, ili je u određenom području mirno. Kada se govori o klimi, misli se na karakteristiku atmosferskih pojava u dužem vremenskom periodu, na primjer, ljetnu ili jesenju klimu.
Još jedna razlika između pojmova "vreme" i "klima" je teritorijalni faktor. Vrijeme se može razlikovati od mjesta do mjesta, na primjer, u određenom gradu može padati kiša, a u 20km od grada može biti vedro vrijeme. Klima je proširena karakteristika ne samo u vremenu nego iu prostoru. Dakle, postoje koncepti tropske, kontinentalne ili polarne klime.
Zašto različita područja Zemlje imaju različite klime?
Odgovor na ovo pitanje je sferni oblik naše planete. Ovaj oblik uzrokuje da sunčeve zrake padaju pod različitim uglovima na njegovu površinu. Što je ugao upada zraka bliži 90o, to se površina i zrak više zagrijavaju. Ova situacija je tipična za tropske i suptropske zone. Naprotiv, što ugao upada zraka više odstupa od pravog ugla, tlo i zrak primaju manje sunčeve energije, a klima je hladnija. Upečatljiv primjer hladne klime je stanje atmosfere na Antarktiku.
Zauzvrat, razlika u temperaturama polarnih i ekvatorijalnih zona planete dovodi do pojave vjetrova, a također stvara preduslove za stvaranje kišnih oblaka. Različiti meteorološki uslovi na geografskim širinama zemlje dovode do pojave i nestajanja ciklona (područja niskog atmosferskog pritiska) i anticiklona (zone sa visokim vazdušnim pritiskom).
Razlog postojanja godišnjih doba
Svako dijete od malih nogu zna da postoje 4 godišnja doba: zima, jesen, proljeće i ljeto. Međutim, sva ova godišnja doba, od kojih svako karakteriziraju određeni klimatski i meteorološki uvjeti, javljaju se samo u srednjim geografskim širinama naše planete. Traka naše planete, koja se nalazi od 40. paralele južne do 40. paralele sjeverne hemisfere, ima tropsku i suptropsku klimu, koju karakteriziraju samo 2 puta ili godišnja doba: vlažno i suho.
Pronašli smo razloge za različite meteorološke uslove na različitim geografskim širinama. Ali zašto se sezona mijenja? Odgovor na ovo pitanje leži u nagibu Zemljine ose rotacije u odnosu na ravan Zemljine orbite. Naša planeta se okreće oko Sunca u gotovo savršenom krugu, i da nema nagiba Zemljine ose za 23,5o, tada se klima ne bi mijenjala na svakoj geografskoj širini tokom godine. Kosa osa rotacije planete obezbeđuje fluktuacije u količini sunčeve energije koja dolazi na površinu planete u svakoj tački tokom godine. Ove energetske promjene rezultiraju fluktuacijama temperature zraka koje su tipično ±40°C. Maksimalne i minimalne dozvoljene temperature su +58°C (El Azizia, Libija) i -89,2°C (Antarktik) respektivno.
Imajte na umu da nagib ose rotacije naše planete nije bio konstantan tokom čitavog vremena njenog postojanja. Autentično je poznato da je tokom postojanja dinosaurusa na Zemlji definitivno bilo drugačije. Na ovaj nagib mogu uticati kako vanjski faktori povezani s različitim kosmičkim tijelima, tako i unutrašnji faktori zbog promjena u distribuciji mase na površini naše planete.
Povoljni i nepovoljni meteorološki uslovi
Često možetečujte riječi: "ima lijepog vremena" ili "očekuje se loše vrijeme u ovoj regiji." Šta je značenje ovih fraza? Da bismo odgovorili na pitanje, evo glavnih parametara koji određuju stanje atmosfere (tačnije treba reći troposferu, jer se sve vremenske pojave dešavaju u donjem dijelu Zemljine atmosfere):
- temperatura;
- pritisak;
- brzina vjetra;
- vlažnost zraka;
- prisustvo ili odsustvo oblaka.
Indikatori navedenih pet parametara nam omogućavaju da govorimo i o povoljnim i o nepovoljnim meteorološkim uslovima (NMU). Na primjer, visoka temperatura i tlak, previše jako sunce i niska vlažnost zraka ili, obrnuto, niske temperature, kiša, velika brzina vjetra, nizak pritisak - sve su to NMU. Povoljne vremenske prilike obično karakterišu prosječne vrijednosti za gore navedene klimatske parametre.
Glavni izvor svih atmosferskih procesa
Naravno, pokretač svih atmosferskih (i ne samo) procesa je sunčevo zračenje. Ona je ta koja čini da mnoge hemikalije završe svoj ciklus u prirodi. U odnosu na klimu i vrijeme možemo reći sljedeće: sunčeve zrake koje padaju na Zemlju ne zagrijavaju direktno atmosferu, prije svega se povećava temperatura litosfere, zatim hidrosfere. Hladeći se, litosfera i hidrosfera emituju infracrvene elektromagnetne talase, koji se jednostavnim rečima nazivaju "toplina". Upravoovi valovi zagrijavaju atmosferu planete.
Važna tačka u formiranju meteoroloških uslova staništa je različita brzina zagrijavanja i hlađenja litosfere i hidrosfere. Dakle, litosfera se brzo zagrijava i hladi, ali za hidrosferu ti procesi su mnogo sporiji. Razlog za ovakvo drugačije ponašanje u odnosu na sunčevo zračenje je njihov različit toplotni kapacitet, kao i snaga zračenja.
Drugi izvori energije koji utiču na vremenske prilike
Sunčeva energija daje glavni doprinos svim procesima koji se odvijaju u troposferi. Međutim, postoje i drugi izvori energije koji mogu uticati na stanje vremenskih prilika u određenom području, a takođe i osigurati stabilnost ovih uslova:
- geotermalna energija i vulkanski procesi;
- proces disanja i otpadni proizvodi bioloških organizama koji igraju važnu ulogu u održavanju stabilnog hemijskog sastava atmosfere.
Atmosferski procesi i njihove vremenske i prostorne skale
Kao što je navedeno, svi procesi u atmosferi povezani su sa fluktuacijama količine sunčeve energije koja ulazi u Zemlju. Zbog ovih fluktuacija, zrak se zagrijava i hladi danju i noću. Ovo je dnevna promjena vremena. Procesi formiranja i topljenja snijega su već godišnji.
Zagrevanje vazduha u određenom prostoru dovodi do njegovog širenja, što znači pad pritiska. Promjena pritiska dovodi do stvaranja vjetrova koji imaju tendencijuizjednačiti razliku. Oni su različite prirode i u vanrednim situacijama mogu dovesti do stvaranja uragana i tornada. U potonjem slučaju govori se o veoma teškim meteorološkim uslovima. Zauzvrat, uragani su kratkoročni fenomen određenog područja, odnosno karakteriziraju ih prostorni i dugoročni vremenski parametri.
Meteorološka prognoza
Teško je zamisliti savremeni svijet bez informacija o vremenskoj prognozi u bilo kojoj regiji planete. Dakle, letovi aviona, poljoprivredne i komercijalne aktivnosti svake godine sve više zavise od meteoroloških podataka. Na primjer, red letenja se drastično mijenja tokom nepovoljnih vremenskih uslova.
Meteorološka prognoza je rezultat obrade velikog broja podataka pomoću najmoćnijih računara koji obrađuju ulazne informacije u okviru nekog složenog empirijskog modela koristeći poznate zakone fizike. Podaci o meteorološkim uslovima određene regije prikupljaju se pomoću strateški lociranih meteoroloških stanica na zemlji, pomoću satelita i bespilotnih letjelica.
Proučavanje atmosferskih procesa na drugim planetama
Meteorologija je interdisciplinarna nauka. Praktični rezultat ove nauke je meteorološka prognoza. Složenost samog zadatka povezana je sa neophodnim razmatranjem stotina i hiljada faktora koji utiču na rezultat prognoze. Za najboljeShvatajući uticaj ovih faktora na vremenske prilike naše Zemlje, naučnici širom sveta se bave posmatranjem i proučavanjem atmosferskih procesa na drugim planetama Sunčevog sistema. Na primjer, Velika crvena mrlja na Jupiteru, koja je moćna anticiklona koja postoji više od 300 godina.
