Pozorování v meteorologii

Abychom poznali meteorologickou situaci ve všech částech světa, je nezbytné pozorovat naši planetu. Díky mnohým pozorovací přístroje můžeme znát a dokonce předvídat meteorologické podmínky téměř v každém rohu planety Země.

Abychom poznali stav meteorologie, provádějí se měření v tisících meteorologických stanic umístěných nejen na souši, ale také na moři, v různých výškách atmosféry a dokonce i na satelitech z vesmíru. Jak fungují zařízení, která pozorují naši planetu a její meteorologické podmínky? Jak důležité jsou z hlediska předpovědi počasí?

Pozorování v meteorologii

Měřicí zařízení různých meteorologických proměnných, jako např tlak, vítr, vlhkost, srážky, teploty, atd. Jsou umístěny na pevných pozicích po celé planetě. Nacházejí se jak na pevnině, jako jsou pláně, hory, údolí, města, tak na trasách sledovaných loděmi a letadly, přičemž využívají skutečnosti, že všichni mají na palubě meteorologické přístroje.

Využití informací poskytovaných všemi těmito pozorovacími zdroji je velmi rozmanité: od pouhého časového záznamu na konkrétních stanicích až po zpracování meteorologických předpovědí. V každém případě meteorologická centra centralizují informace podle oblastí, zpracovávají je, kontrolují jejich kvalitu a distribuují je uživatelům, kteří je mohou potřebovat ke studiu atmosféry.

Pokud se o výsledku meteorologického pozorování sdělí veřejnosti, nazývá se to meteorologická zpráva. Tím pádem, zpravodajství se jmenuje «část«. Výsledek meteorologického pozorování lze ukázat verbálně i pomocí reprezentací. Normálně se používá mapa pozorované oblasti a jsou na ní zobrazeny meteorologické proměnné, které byly pozorovány, a jejich vývoj.

Se studovanou sadou meteorologických proměnných lze vytvořit modely, které pomohou při jejich predikci. Pro to, jsou založeny na vzorcích provozu a chování těchto meteorologických proměnných jsou analyzovány podmínky prostředí a způsob jejich vývoje. Předpověď počasí je v každodenním životě velmi nutná, aby bylo možné vědět, jaké bude počasí v příštích několika dnech, a umět jednat podle počasí.

Modely předpovědi počasí používají data získaná po tolika letech záznamů, aby bylo možné formulovat charakteristiky, které tvoří klima regionu. Jak víte, počasí není stejné jako počasí. Meteorologie odkazuje do stavu meteorologických proměnných v určitou dobu. Podnebí je však souborem těchto proměnných v průběhu let. Například klima je polární, když proměnné jako teplota, srážky ve formě sněhu, větry atd. Tvoří chladné klima, ve kterém převládají nízké teploty pod nulou.

Meteorologický pozorovací přístroj

Samozřejmě základ všech meteorologických pozorování spočívá v meteorologických přístrojích, které se používají k měření. Tato tabulka shrnuje některé z nejčastěji používaných nástrojů:

Meteorologická stanice má obvykle několik těchto přístrojů, i když je velmi kompletní. Aby mohla být měření meteorologických proměnných prováděna správně, musí být prováděna podle kritérií stanovených Světová meteorologická organizace. Tato kritéria jsou založena na správném umístění, orientaci a podmínkách prostředí, které mohou ovlivnit měřicí zařízení a změnit získané výsledky.

Aby byla data přesná, musí být v krytu meteorologické stanice strážní skříň, druh bílé dřevěné klece umístěné 1.5 m od země, uvnitř které jsou umístěny teploměry, vlhkoměr a odpařovač. Kromě toho v mnoha případech stanice mají meteorologická věž. Jsou na něm umístěna měřicí zařízení, jako jsou teploměry, anemometry a větrné lopatky, které nás informují o meteorologických podmínkách v různých výškách.

Pozorování meteorologických satelitů

Jak již bylo zmíněno dříve a bezpochyby jsou pozorovací satelity nejsložitější, ale ty, které přinášejí dobré výsledky. Poloha satelitů na oběžné dráze kolem Země jim umožňuje mít privilegovanou vizi, mnohem širší a komplexnější než vidění jakéhokoli zařízení umístěného na zemském povrchu.

Přijímají satelity elektromagnetické záření vyzařované a odrážené Zemí. První pochází ze sebe a druhý ze Slunce, ale před dosažením satelitu se odráží na zemském povrchu a v atmosféře. Družice zachycují určité frekvence tohoto záření, různé intenzity v závislosti na atmosférických podmínkách, aby později zpracovávaly data a zpracovávaly snímky, které budou přijímány na pozemních stanicích, kde budou interpretovány.

Meteorologické satelity lze klasifikovat podle oběžné dráhy, na které se nacházejí, a podle jejich typů:

Geostacionární satelity

Tyto satelity se otáčejí současně se Zemí, takže vizualizují pouze pevný bod umístěný na zemském rovníku. Obvykle se jedná o tyto satelity jsou umístěny ve velmi velkých vzdálenostech od Země (asi 40.000 XNUMX km).

Výhody, které tyto satelity nabízejí, spočívají v tom, že pokud jsou tak daleko, jejich zorné pole je velmi široké a stejně velké jako celá tvář planety. Kromě toho také nepřetržitě poskytují informace o konkrétní oblasti, kterou chcete pozorovat, a umožňují meteorologický vývoj v této oblasti.

Polární satelity

Polární satelity jsou ty, které obíhají mnohem blíže než ty předchozí (vysoké mezi 100 a 200 km), takže nám nabízejí bližší pohled na naši planetu. Nevýhodou je, že i když nám nabízí obrázky s vyšším rozlišením a jasnějšími jsou schopni pozorovat méně prostoru.

Meteorologický satelit má vhodné vybavení pro zachycení informací o různých vlastnostech planety Země, ale hlavně zachycuje viditelné a infračervené elektromagnetické záření. Z této informace jsou vytvořeny dva typy satelitních snímků, které se nazývají spektrální pásmo, kterému odpovídají. Pokud jsou přijímané obrazy umístěny jeden po druhém, při pohledu na sekvenci, budeme schopni ocenit pohyby mraků, stejně jako nám to meteorolog ukazuje každý den v televizi.

Druhy pozorování

V závislosti na informacích shromážděných dvěma typy meteorologických satelitů můžeme vytvářet pozorovací mapy se dvěma typy obrazů, které satelity shromažďují: Nejprve jsou to obrazy, které jsou viditelné ve viditelném stavu, a za druhé, ty, které jsou v infračerveném záření.

Viditelné obrázky (VIS)

Viditelné obrazy představují obraz velmi podobný tomu, který bychom vnímali, kdybychom se nacházeli na satelitu, protože, jak by to dělaly naše oči, satelit zachycuje sluneční záření po odrazu na oblacích, zemi nebo moři, v závislosti na pásmo.

Jas obrazu závisí na třech faktorech: intenzitě slunečního záření, elevačním úhlu slunce a odrazivosti pozorovaného tělesa. Průměrná odrazivost (nebo albedo) systému Země-Atmosféra je 30%, ale jak jsme viděli v předchozí kapitole, sníh a některé mraky jsou schopné odrážet velké množství světla, takže ve viditelném satelitním snímku by vypadaly jasněji než například moře.

Ačkoli jsou mraky obecně dobrými reflektory, jejich albedo závisí na tloušťce a povaze částic, které je tvoří. Například cirrus, který je tenkým mrakem tvořeným ledovými krystaly, sotva odráží sluneční záření, takže je obtížné jej vidět na viditelném obrázku (jsou téměř průhledné).

Infračervené (IR) zobrazování

Intenzita infračerveného záření emitovaného tělem přímo souvisí s jeho teplotou. Vysoký a studený mrak, například cirrus, se na takovém obrázku zobrazí velmi jasně. Poušť v poledne, pokud nad ní nejsou žádné mraky, se díky vysoké teplotě na obrázku jeví jako velmi tmavá oblast. Infračervené obrazy lze barevně vylepšit v závislosti na emisní teplotě oblasti, což usnadňuje identifikaci velmi chladných oblastí, obvykle odpovídajících vysoce vyvinutým vrcholům mraků.

Infračervené snímky ztěžují rozlišení nízké oblačnosti a mlhyVzhledem k tomu, že jejich teplota je podobná teplotě povrchu, kde se nacházejí, mohlo by dojít k jejich záměně.

Infračervené snímky se používají zejména v noci, protože na satelity, které zachycují viditelné snímky, není světlo. Musíte si myslet, že ať už je den nebo noc, těla emitují teplo a v závislosti na jejich teplotě budou bělejší nebo tmavší. Z tohoto důvodu se dva typy pozorování používají k lepšímu kontrastu informací a jejich maximálnímu doplnění.

Díky těmto informacím už budete vědět více o meteorologii a důležitosti jejího pozorování pro tvorbu modelů, které pomáhají předpovídat počasí.