Meteoroloģiskos apstākļos mēs domājam atmosfēras stāvokli, ko parasti raksturo gaisa temperatūra, spiediens, mitrums, ātrums, kā arī mākoņainība vai neesamība. Ļaujiet mums sīkāk apsvērt jautājumus, kas saistīti ar laika apstākļiem un klimatu.
Vispārīgi jēdzieni un termini
Runājot par laika apstākļiem, bieži tiek izmantoti tādi termini kā laika apstākļi vai klimats. Laikapstākļos saprotiet pašreizējo atmosfēras stāvokli, tas ir, skaidru vai duļķainu, aukstu vai karstu, gaiss ir mitrs vai sauss, pūš stiprs vējš vai šajā apgabalā valda negaiss. Runājot par klimatu, tie nozīmē atmosfēras parādību raksturlielumus ilgāku laika periodu, piemēram, vasaras vai rudens klimatu.
Vēl viena atšķirība starp jēdzieniem "laika apstākļi" un "klimats" ir teritoriālais faktors. Laika apstākļi var mainīties no reljefa līdz reljefam, piemēram, dažās pilsētās to var izliet stiprs lietus, un skaidrs laiks var būt 20 km attālumā no pilsētas. Klimats ir plašāka īpašība ne tikai laikā, bet arī telpā. Tātad, pastāv tropiskā, kontinentālā vai polārā klimata jēdzieni.
Kāpēc dažādās Zemes zonās ir atšķirīgs klimats?
Atbilde uz šo jautājumu ir mūsu planētas sfēriskā forma. Šī forma noved pie tā, ka saules stari uz tās virsmas krīt dažādos leņķos. Jo tuvāk stūru leņķim līdz 90 °, jo vairāk sasilda virsmu un gaisu. Šī situācija ir raksturīga tropiskajām un subtropu zonām. Gluži pretēji, jo tālāk staru slīpuma leņķis novirzās no pareizā leņķa, jo mazāk saules enerģijas saņem augsne un gaiss, un jo vēsāks ir klimats. Spilgts aukstā klimata piemērs ir atmosfēras stāvoklis Antarktīdā.
Savukārt planētas polāro un ekvatoriālo zonu temperatūru atšķirības noved pie vēju parādīšanās, kā arī rada priekšnoteikumus lietus mākoņu veidošanās. Dažādi meteoroloģiskie apstākļi zemes platuma grādos izraisa ciklonu (zema atmosfēras spiediena apgabali) un anticiklonu (apgabali ar augstu gaisa spiedienu) parādīšanos un pazušanu.
Gadalaiku esamības iemesls
Ikviens bērns jau no mazotnes zina, ka ir 4 gadalaiki: ziema, rudens, pavasaris un vasara. Tomēr visi šie gadalaiki, kurus katru raksturo daži klimatiskie un meteoroloģiskie apstākļi, notiek tikai mūsu planētas vidējos platuma grādos. Mūsu planētas joslā, kas atrodas no dienvidu 40. paralēles līdz ziemeļu puslodes 40. paralēlei, ir tropiskais un subtropu klimats, kam raksturīgas tikai 2 reizes vai gadalaiki: mitrs un sauss.
Mēs noskaidrojām dažādu meteoroloģisko apstākļu cēloni dažādos platuma grādos. Bet kāpēc notiek sezonu maiņa? Atbilde uz šo jautājumu slēpjas zemes rotācijas ass slīpumā attiecībā pret Zemes orbītas plakni. Mūsu planēta griežas ap sauli gandrīz ideālā lokā, un, ja Zemes ass nebūtu slīpuma pie 23, 5 o, tad klimatiskais apstāklis gada laikā nemainītos visos platuma grādos. Planētas slīpais rotācijas ass nodrošina saules enerģijas daudzuma svārstības, kas gada laikā nonāk uz planētas virsmas katrā punktā. Šīs enerģijas izmaiņas izraisa gaisa temperatūras svārstības, kas parasti ir ± 40 ° C. Maksimālā un minimālā pieļaujamā temperatūra ir attiecīgi +58 ° C (Al-Aziziya, Lībija) un -89, 2 ° C (Antarktīda).
Ņemiet vērā, ka mūsu planētas rotācijas ass slīpums nebija pastāvīgs visā tās pastāvēšanas laikā. Ir ticami zināms, ka laikā, kad uz Zemes pastāvēja dinozauri, viņš noteikti bija atšķirīgs. Šo slīpumu var ietekmēt gan ārējie faktori, kas saistīti ar dažādiem kosmiskajiem ķermeņiem, gan iekšējie, ko izraisa izmaiņas masas sadalījumā uz mūsu planētas virsmas.
Labvēlīgi un nelabvēlīgi laika apstākļi
Bieži vien jūs varat dzirdēt vārdus: “labs laiks” vai “šajā reģionā ir gaidāmi slikti laika apstākļi”. Kāda ir šo frāžu nozīme? Lai atbildētu uz jautājumu, zemāk mēs sniedzam galvenos parametrus, kas nosaka atmosfēras stāvokli (precīzāk sakot, jāsaka troposfēra, jo visas laika parādības notiek Zemes atmosfēras apakšējā daļā):
- temperatūra
- spiediens
- vēja ātrums;
- gaisa mitrums
- mākoņu klātbūtne vai neesamība.
Šo piecu parametru rādītāji ļauj runāt gan par labvēlīgiem, gan nelabvēlīgiem laika apstākļiem (NMU). Piemēram, augsta temperatūra un spiediens, pārāk spoža saule un zems mitrums vai, tieši pretēji, zema temperatūra, lietus, liels vēja ātrums, zems spiediens - tie visi ir NMU. Labvēlīgus laika apstākļus parasti raksturo iepriekš minēto klimatisko parametru vidējās vērtības.
Visu atmosfēras procesu galvenais avots
Protams, visu atmosfēras (un ne tikai) procesu motors ir saules starojums. Tieši viņa izraisa daudzu ķīmisku vielu ciklu dabā. Attiecībā uz klimatu un laika apstākļiem var teikt sekojoši: uz Zemes krītošie saules stari tieši nesilda atmosfēru, pirmkārt, palielinās litosfēras, pēc tam hidrosfēras temperatūra. Atdzesējot, litosfēra un hidrosfēra izstaro infrasarkanos elektromagnētiskos viļņus, kurus vienkārši sauc par "siltumu". Tieši šie viļņi silda planētas atmosfēru.
Svarīgs punkts meteoroloģisko vides apstākļu veidošanā ir atšķirīgie litosfēras un hidrosfēras sildīšanas un dzesēšanas ātrumi. Tātad, litosfēra ātri sasilst un atdziest, hidrosfērai šie procesi ir daudz lēnāki. Iemesls šai atšķirīgajai uzvedībai attiecībā uz saules starojumu ir atšķirīgā siltuma jauda, kā arī izstarošanās spēja.
Citi enerģijas avoti, kas ietekmē laika apstākļus
Saules enerģija dod galveno ieguldījumu visos procesos, kas notiek troposfērā. Tomēr ir arī citi enerģijas avoti, kas var ietekmēt laika apstākļus noteiktā apgabalā un arī nodrošināt šo apstākļu stabilitāti:
- ģeotermiskā enerģija un vulkāniskie procesi;
- bioloģisko organismu elpošanas process un atkritumu produkti, kuriem ir svarīga loma atmosfēras stabilā ķīmiskā sastāva uzturēšanā.
Atmosfēras procesi un to temporālais un telpiskais mērogs
Kā minēts, visi procesi atmosfērā ir saistīti ar Zemes ienākošās saules enerģijas daudzuma svārstībām. Pateicoties šīm svārstībām, gaisa sildīšana un atdzišana notiek dienā un naktī. Šīs ir ikdienas laika apstākļu izmaiņas. Sniega veidošanās un kušanas procesi jau ir ikgadēji.
Gaisa sildīšana noteiktā vietā noved pie tā izplešanās, kas nozīmē spiediena pazemināšanos. Spiediena izmaiņas noved pie vēju veidošanās, kam ir tendence izlīdzināt atšķirību. Tie ir atšķirīga rakstura un ārkārtas situācijās var izraisīt viesuļvētras un viesuļvētru veidošanos. Pēdējā gadījumā viņi runā par ļoti sarežģītiem meteoroloģiskajiem apstākļiem. Savukārt viesuļvētras ir noteiktas vietas īstermiņa parādība, tas ir, tām ir raksturīgi telpiskie un ilgtermiņa laika parametri.
Laika prognoze
Nevienā planētas reģionā nav grūti iedomāties mūsdienu pasauli bez laika prognožu informācijas. Tādējādi gaisa kuģu lidojumi, lauksaimniecības un komerciālās aktivitātes katru gadu arvien vairāk ir atkarīgas no meteoroloģiskajiem datiem. Piemēram, nelabvēlīgu laika apstākļu laikā lidojumu grafiks dramatiski mainās.
Meteoroloģiskā prognoze ir daudzu datu apstrādes rezultāts, izmantojot jaudīgus datorus, kas apstrādā ievades informāciju kāda sarežģīta empīriskā modeļa ietvaros, izmantojot labi zināmus fizikas likumus. Dati par meteoroloģiskajiem apstākļiem noteiktā reģionā tiek vākti, izmantojot laika stacijas, kas stratēģiski atrodas uz zemes, izmantojot satelītus un bezpilota lidaparātus.
