Под метеорологични условия имаме предвид състоянието на атмосферата, което обикновено се характеризира с температурата на въздуха, неговото налягане, влажност, скорост, както и наличието или отсъствието на облачност. Нека разгледаме по-подробно въпросите, свързани с времето и климата.
Общи понятия и термини
Когато говорим за метеорологичните условия, често се използват термини като времето или климата. Под времето разбираме текущото състояние на атмосферата, тоест ясно или облачно, студено или горещо, въздухът е влажен или сух, духа силен вятър или има затишие в тази конкретна област. Когато говорят за климата, те имат предвид характеристика на атмосферните явления за по-дълъг период от време, например летен или есенен климат.
Друга разлика между понятията "време" и "климат" е териториалният фактор. Времето може да варира от терен до терен, например в някои градове може да излее силен дъжд, а ясното време може да бъде на 20 км от града. Климатът е по-разширена характеристика не само във времето, но и в пространството. И така, съществуват понятия за тропически, континентален или полярен климат.
Защо има различен климат в различни зони на Земята?
Отговорът на този въпрос е сферичната форма на нашата планета. Тази форма води до факта, че слънчевите лъчи падат под различни ъгли на повърхността му. Колкото по-близо е ъгълът на падене на лъчите до 90 o, толкова повече загрява повърхността и въздуха. Тази ситуация е характерна за тропическите и субтропичните зони. Напротив, колкото по-нататък ъгълът на падене на лъчите се отклонява от правилния ъгъл, толкова по-малко слънчева енергия получават почвата и въздухът и толкова по-студен е климатът. Ярък пример за студен климат е състоянието на атмосферата в Антарктида.
От своя страна разликата в температурите на полярната и екваториалната зона на планетата води до появата на ветрове, а също така създава предпоставките за образуване на дъждовни облаци. Различните метеорологични условия в земните ширини водят до появата и изчезването на циклони (области с ниско атмосферно налягане) и антициклони (области с високо въздушно налягане).
Причината за съществуването на сезоните
Всяко дете от най-ранна възраст знае, че има 4 сезона: зима, есен, пролет и лято. Въпреки това, всички тези сезони, всеки от които се характеризира с определени климатични и метеорологични условия, се провеждат само в средните ширини на нашата планета. Ивицата на нашата планета, която е разположена от 40-ия паралел на южното до 40-ия паралел на северното полукълбо, има тропичен и субтропичен климат, който се характеризира само с 2 пъти или сезони в годината: влажна и суха.
Разбрахме причината за различните метеорологични условия на различни географски ширини. Но защо има промяна на сезоните? Отговорът на този въпрос се крие в наклона на земната ос на въртене спрямо равнината на земната орбита. Нашата планета се върти около Слънцето в почти перфектен кръг и ако не беше наклона на земната ос на 23, 5 o, тогава на всяка географска ширина климатът нямаше да се промени през годината. Косата ос на въртене на планетата осигурява колебания в количеството слънчева енергия, влизаща в повърхността на планетата във всяка точка през годината. Тези енергийни промени водят до колебания в температурата на въздуха, които обикновено са ± 40 ° C. Максималните и минималните допустими температури са съответно +58 ° C (Al-Aziziya, Libya) и -89.2 ° C (Антарктида).
Обърнете внимание, че наклонът на въртене на оста на нашата планета не е бил постоянен през цялото време на нейното съществуване. Надеждно е известно, че по времето на съществуването на динозаври на Земята, той определено беше различен. Този наклон може да бъде повлиян както от външни фактори, свързани с различни космически тела, така и от вътрешни, причинени от промени в масовото разпределение на повърхността на нашата планета.
Благоприятни и неблагоприятни метеорологични условия
Често можете да чуете думите: „хубаво време“ или „очаква се лошо време в този регион“. Какво е значението на тези фрази? За да отговорим на въпроса, ние даваме по-долу основните параметри, които определят състоянието на атмосферата (за да бъдем точни, трябва да кажете тропосферата, тъй като в долната част на атмосферата на Земята се срещат всички метеорологични явления):
- температура;
- налягане;
- скорост на вятъра;
- влажност на въздуха
- наличието или отсъствието на облаци.
Индикаторите на тези пет параметъра ни позволяват да говорим както за благоприятни, така и за неблагоприятни метеорологични условия (NMU). Например висока температура и налягане, твърде ярко слънце и ниска влажност или, обратно, ниски температури, дъжд, висока скорост на вятъра, ниско налягане - всичко това са NMU. Благоприятните метеорологични условия обикновено се характеризират със средни стойности за горните климатични параметри.
Основният източник на всички атмосферни процеси
Разбира се, двигателят на всички атмосферни (и не само) процеси е слънчевата радиация. Именно тя причинява много химикали да циркулират в природата. По отношение на климата и времето може да се каже следното: лъчите на слънцето, падащи на Земята, не затоплят директно атмосферата, на първо място, температурата на литосферата, а след това на хидросферата се увеличава. При охлаждане литосферата и хидросферата излъчват инфрачервени електромагнитни вълни, които просто се наричат "топлина". Именно тези вълни стоплят атмосферата на планетата.
Важен момент във формирането на метеорологичните условия са различните скорости на нагряване и охлаждане на литосферата и хидросферата. И така, литосферата бързо се загрява и охлажда, за хидросферата тези процеси са много по-бавни. Причината за това различно поведение по отношение на слънчевата радиация е различният им топлинен капацитет, както и излъчващата способност.
Други източници на енергия, влияещи на времето
Слънчевата енергия има основен принос за всички процеси, протичащи в тропосферата. Съществуват обаче и други източници на енергия, които могат да повлияят на състоянието на времето в определен район и също да осигурят стабилността на тези условия:
- геотермална енергия и вулканични процеси;
- процесът на дишане и отпадните продукти на биологичните организми, които играят важна роля за поддържане на стабилен химичен състав на атмосферата.
Атмосферни процеси и техните времеви и пространствени мащаби
Както бе отбелязано, всеки процес в атмосферата е свързан с колебания в количеството слънчева енергия, която влиза в Земята. Благодарение на тези колебания, нагряването и охлаждането на въздуха става ден и нощ. Това е ежедневната промяна във времето. Процесите на образуване и топене на сняг вече имат годишен характер.
Загряването на въздуха в определена зона води до неговото разширяване, което означава спад на налягането. Промяната в налягането води до образуването на ветрове, които обикновено изравняват разликата. Те са от различно естество и в извънредни ситуации могат да доведат до образуването на урагани и торнадо. В последния случай те говорят за много трудни метеорологични условия. От своя страна, ураганите са краткосрочно явление от определена местност, тоест те се характеризират с пространствени и дългосрочни параметри на времето.
Прогноза за времето
Трудно е да си представим съвременния свят без информация за прогнозата за времето в който и да е регион на планетата. По този начин полетите на самолети, селскостопанските и търговските дейности всяка година все повече зависят от метеорологичните данни. Например, графикът на полета се променя драстично по време на неблагоприятни метеорологични условия.
Метеорологичната прогноза е резултат от обработка на множество данни с помощта на мощни компютри, които обработват входяща информация в рамките на някакъв сложен емпиричен модел, използвайки добре известни закони на физиката. Данните за метеорологичните условия на определен регион се събират с помощта на метеорологични станции, стратегически разположени на земята, като се използват спътници и безпилотни летателни апарати.
