Meteorologische omstandigheden betekenen de toestand van de atmosfeer, die gewoonlijk wordt gekenmerkt door luchttemperatuur, druk, vochtigheid, snelheid en de aan- of afwezigheid van wolken. Laten we zaken met betrekking tot weer en klimaat eens nader bekijken.
Algemene concepten en termen
Als ze het over meteorologische omstandigheden hebben, gebruiken ze vaak termen als weer of klimaat. Het weer wordt opgevat als de huidige toestand van de atmosfeer, dat wil zeggen, het is helder of bewolkt, koud of warm, de lucht is vochtig of droog, er waait een sterke wind of er is rust in een bepaald gebied. Als ze het over klimaat hebben, bedoelen ze een kenmerk van atmosferische verschijnselen over een langere periode, bijvoorbeeld het zomer- of herfstklimaat.
Een ander verschil tussen de concepten 'weer' en 'klimaat' is de territoriale factor. Het weer kan van plaats tot plaats verschillen, in een bepaalde stad kan het bijvoorbeeld stromende regen zijn, en bij 20km van de stad kan helder weer zijn. Klimaat is een meer uitgebreide eigenschap, niet alleen in tijd maar ook in ruimte. Er zijn dus concepten van een tropisch, continentaal of polair klimaat.
Waarom hebben verschillende delen van de aarde verschillende klimaten?
Het antwoord op deze vraag is de bolvorm van onze planeet. Deze vorm zorgt ervoor dat de zonnestralen onder verschillende hoeken op het oppervlak vallen. Hoe dichter de invalshoek van de stralen bij 90o ligt, hoe meer het oppervlak en de lucht opwarmen. Deze situatie is typerend voor tropische en subtropische zones. Integendeel, hoe verder de invalshoek van de stralen afwijkt van de juiste hoek, hoe minder zonne-energie de bodem en de lucht ontvangen en hoe kouder het klimaat. Een treffend voorbeeld van een koud klimaat is de toestand van de atmosfeer op Antarctica.
Het verschil in temperatuur van de polaire en equatoriale zones van de planeet leidt op zijn beurt tot het verschijnen van winden en creëert ook voorwaarden voor de vorming van regenwolken. Verschillende meteorologische omstandigheden op de breedtegraden van de aarde leiden tot het verschijnen en verdwijnen van cyclonen (gebieden met lage atmosferische druk) en anticyclonen (zones met hoge luchtdruk).
De reden voor het bestaan van de seizoenen
Elk kind weet van jongs af aan dat er 4 seizoenen zijn: winter, herfst, lente en zomer. Al deze seizoenen, die elk worden gekenmerkt door bepaalde klimatologische en meteorologische omstandigheden, komen echter alleen voor op de middelste breedtegraden van onze planeet. De strook van onze planeet, die zich bevindt van de 40e breedtegraad van het zuidelijk tot de 40e breedtegraad van het noordelijk halfrond, heeft een tropisch en subtropisch klimaat, dat wordt gekenmerkt door slechts 2 tijden of seizoenen van het jaar: nat en droog.
We hebben de reden voor de verschillende meteorologische omstandigheden op verschillende breedtegraden ontdekt. Maar waarom verandert het seizoen? Het antwoord op deze vraag ligt in de helling van de rotatie-as van de aarde ten opzichte van het vlak van de baan van de aarde. Onze planeet draait in een bijna perfecte cirkel om de zon, en als de aardas niet 23,5o scheef zou staan, zou het klimaat op elke breedtegraad gedurende het jaar niet veranderen. De schuine rotatie-as van de planeet zorgt voor fluctuaties in de hoeveelheid zonne-energie die op elk punt gedurende het jaar naar de oppervlakte van de planeet komt. Deze energieveranderingen resulteren in schommelingen in de luchttemperatuur die typisch ±40°C zijn. De maximaal en minimaal toegestane temperaturen zijn respectievelijk +58°C (El Azizia, Libië) en -89,2°C (Antarctica).
Merk op dat de helling van de rotatie-as van onze planeet niet constant is geweest gedurende de hele tijd van haar bestaan. Het is authentiek bekend dat het tijdens het bestaan van dinosaurussen op aarde absoluut anders was. Deze helling kan worden beïnvloed door zowel externe factoren die verband houden met verschillende kosmische lichamen, als interne factoren als gevolg van veranderingen in de verdeling van massa op het oppervlak van onze planeet.
Gunstige en ongunstige meteorologische omstandigheden
Vaak kan dathoor de woorden: "er is goed weer" of "slecht weer wordt verwacht in deze regio." Wat is de betekenis van deze zinnen? Om de vraag te beantwoorden, volgen hier de belangrijkste parameters die de toestand van de atmosfeer bepalen (om precies te zijn, we moeten zeggen de troposfeer, aangezien alle weersverschijnselen zich in het onderste deel van de atmosfeer van de aarde bevinden):
- temperatuur;
- druk;
- windsnelheid;
- luchtvochtigheid;
- aanwezigheid of afwezigheid van wolken.
De indicatoren van de bovenstaande vijf parameters stellen ons in staat om te praten over zowel gunstige als ongunstige meteorologische omstandigheden (NMU). Bijvoorbeeld hoge temperatuur en druk, te felle zon en lage luchtvochtigheid of, omgekeerd, lage temperaturen, regen, hoge windsnelheid, lage druk - dit zijn allemaal NMU. Gunstige weersomstandigheden worden meestal gekenmerkt door gemiddelde waarden voor de bovenstaande klimatologische parameters.
Belangrijkste bron van alle atmosferische processen
De motor van alle atmosferische (en niet alleen) processen is natuurlijk zonnestraling. Zij is het die ervoor zorgt dat veel chemicaliën hun cyclus in de natuur voltooien. Met betrekking tot klimaat en weer kunnen we het volgende zeggen: de stralen van de zon die op de aarde vallen, verwarmen de atmosfeer niet direct, allereerst neemt de temperatuur van de lithosfeer toe, daarna de hydrosfeer. Terwijl ze afkoelen, zenden de lithosfeer en de hydrosfeer infrarode elektromagnetische golven uit, die in eenvoudige bewoordingen "warmte" worden genoemd. Preciesdeze golven verwarmen de atmosfeer van de planeet.
Een belangrijk punt bij de vorming van meteorologische omstandigheden van de habitat is de verschillende mate van verwarming en afkoeling van de lithosfeer en de hydrosfeer. De lithosfeer warmt dus snel op en koelt af, maar voor de hydrosfeer zijn deze processen veel langzamer. De reden voor dit verschillende gedrag met betrekking tot zonnestraling is hun verschillende warmtecapaciteit, evenals hun stralingsvermogen.
Andere energiebronnen die het weer beïnvloeden
Zonne-energie levert de belangrijkste bijdrage aan alle processen die in de troposfeer plaatsvinden. Er zijn echter andere energiebronnen die de weersomstandigheden in een bepaald gebied kunnen beïnvloeden en ook de stabiliteit van deze omstandigheden kunnen garanderen:
- geothermische energie en vulkanische processen;
- ademhalingsproces en afvalproducten van biologische organismen die een belangrijke rol spelen bij het in stand houden van een stabiele chemische samenstelling van de atmosfeer.
Atmosferische processen en hun temporele en ruimtelijke schaal
Zoals opgemerkt, worden alle processen in de atmosfeer geassocieerd met schommelingen in de hoeveelheid zonne-energie die de aarde binnenkomt. Door deze schommelingen warmt de lucht dag en nacht op en koelt af. Dit is een dagelijkse verandering in het weer. De processen van vorming en smelten van sneeuw zijn al jaarlijks.
Verwarming van de lucht in een bepaald gebied leidt tot uitzetting, wat een drukval betekent. Een verandering in druk leidt tot de vorming van winden die de neiging hebben omhet verschil gelijk maken. Ze zijn van een andere aard en kunnen in noodsituaties leiden tot de vorming van orkanen en tornado's. In het laatste geval spreekt men van zeer moeilijke meteorologische omstandigheden. Orkanen zijn op hun beurt een kortetermijnverschijnsel van een bepaald gebied, dat wil zeggen dat ze worden gekenmerkt door ruimtelijke en tijdelijke parameters op de lange termijn.
Meteorologische voorspelling
Het is moeilijk om je de moderne wereld voor te stellen zonder informatie over de weersvoorspelling in welke regio van de planeet dan ook. Zo zijn vliegtuigvluchten, landbouw- en commerciële activiteiten elk jaar in toenemende mate afhankelijk van meteorologische gegevens. Vluchtschema's veranderen bijvoorbeeld drastisch tijdens ongunstige weersomstandigheden.
Meteorologische voorspelling is het resultaat van het verwerken van veel gegevens met behulp van de krachtigste computers die de invoerinformatie verwerken in het kader van een complex empirisch model met behulp van de bekende natuurwetten. Gegevens over de meteorologische omstandigheden van een bepaalde regio worden verzameld met behulp van strategisch geplaatste weerstations op de grond, met behulp van satellieten en onbemande luchtvaartuigen.
Studie van atmosferische processen op andere planeten
Meteorologie is een interdisciplinaire wetenschap. Het praktische resultaat van deze wetenschap is meteorologische voorspelling. De complexiteit van de taak zelf hangt samen met de noodzakelijke overweging van honderden en duizenden factoren die het resultaat van de prognose beïnvloeden. Voor het bestedoor de invloed van deze factoren op het weer van onze aarde te begrijpen, houden wetenschappers over de hele wereld zich bezig met het observeren en bestuderen van atmosferische processen op andere planeten van het zonnestelsel. Bijvoorbeeld de Grote Rode Vlek op Jupiter, een krachtige anticycloon die al meer dan 300 jaar bestaat.
