Παρατήρηση μετεωρολογίας

Για να μάθουμε την μετεωρολογική κατάσταση όλων των μερών του κόσμου, η παρατήρηση του πλανήτη μας είναι απαραίτητη. Ευχαριστώ πολλούς όργανα παρατήρησης μπορούμε να γνωρίζουμε και ακόμη και να προβλέψουμε τις μετεωρολογικές συνθήκες σχεδόν σε κάθε γωνιά του πλανήτη Γη.

Για να γνωρίζουμε την κατάσταση της μετεωρολογίας, γίνονται μετρήσεις σε χιλιάδες μετεωρολογικούς σταθμούς που βρίσκονται όχι μόνο στην ξηρά, αλλά και στη θάλασσα, σε διαφορετικά ύψη της ατμόσφαιρας και ακόμη και σε δορυφόρους από το διάστημα. Πώς λειτουργούν οι συσκευές που παρατηρούν τον πλανήτη μας και τις μετεωρολογικές του συνθήκες; Πόσο σημαντικά είναι από την άποψη της πρόγνωσης του καιρού;

Παρατήρηση μετεωρολογίας

Οι συσκευές μέτρησης των διαφόρων μετεωρολογικών μεταβλητών όπως πίεση, άνεμοι, υγρασία, βροχόπτωση, θερμοκρασίες, και τα λοιπά. Βρίσκονται σε σταθερές θέσεις σε ολόκληρο τον πλανήτη. Βρίσκονται και σε μέρη της ξηράς, όπως πεδιάδες, βουνά, κοιλάδες, πόλεις, καθώς και κατά μήκος των διαδρομών που εντοπίζονται από πλοία και αεροπλάνα, εκμεταλλευόμενοι το γεγονός ότι όλα αυτά διαθέτουν μετεωρολογικά όργανα.

Η χρήση των πληροφοριών που παρέχονται από όλες αυτές τις πηγές παρατήρησης ποικίλλει πολύ: από την απλή χρονική καταγραφή σε συγκεκριμένους σταθμούς, έως την επεξεργασία μετεωρολογικών προβλέψεων. Σε κάθε περίπτωση, τα μετεωρολογικά κέντρα συγκεντρώνουν τις πληροφορίες ανά περιοχές, τις επεξεργάζονται, ελέγχουν την ποιότητά της και τις διανέμουν σε χρήστες που μπορεί να τις χρειάζονται για να μελετήσουν την ατμόσφαιρα.

Όταν γίνεται επικοινωνία με το κοινό σχετικά με το αποτέλεσμα της μετεωρολογικής παρατήρησης, ονομάζεται μετεωρολογική έκθεση. Ετσι, το newscast ονομάζεται «το μέρος«. Το αποτέλεσμα της μετεωρολογικής παρατήρησης μπορεί να φανεί τόσο προφορικά όσο και με παραστάσεις. Κανονικά, χρησιμοποιείται ένας χάρτης της περιοχής που πρέπει να παρατηρηθεί και οι μετεωρολογικές μεταβλητές που έχουν παρατηρηθεί και η εξέλιξή τους παρουσιάζονται σε αυτό.

Με το σύνολο των μετεωρολογικών μεταβλητών που μελετήθηκαν, μπορούν να κατασκευαστούν μοντέλα για να βοηθήσουν στην πρόβλεψή τους. Γι 'αυτό, βασίζονται σε πρότυπα λειτουργίας και συμπεριφοράς αυτών των μετεωρολογικών μεταβλητών Αναλύονται οι περιβαλλοντικές συνθήκες και πώς μπορούν να εξελιχθούν με την πάροδο του χρόνου. Η πρόγνωση του καιρού είναι πολύ απαραίτητη στην καθημερινή ζωή για να γνωρίζουμε πώς θα είναι ο καιρός τις επόμενες μέρες και να μπορεί να ενεργεί ανάλογα με τον καιρό.

Τα μοντέλα πρόγνωσης καιρού χρησιμοποιούν τα δεδομένα που λαμβάνονται μετά από τόσα χρόνια εγγραφών για να είναι σε θέση να διατυπώσουν τα χαρακτηριστικά που συνθέτουν το κλίμα μιας περιοχής. Όπως γνωρίζετε, ο καιρός δεν είναι ίδιος με τον καιρό. Η μετεωρολογία αναφέρεται την κατάσταση των μετεωρολογικών μεταβλητών σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Ωστόσο, το κλίμα είναι το σύνολο αυτών των μεταβλητών κατά τη διάρκεια των ετών. Για παράδειγμα, ένα κλίμα είναι πολικό, όταν μεταβλητές όπως η θερμοκρασία, η βροχόπτωση με τη μορφή χιονιού, ανέμων κ.λπ. Σχηματίζουν ένα κρύο κλίμα, στο οποίο κυριαρχούν χαμηλές θερμοκρασίες κάτω από μηδέν βαθμούς.

Συσκευές μετεωρολογικής παρατήρησης

Φυσικά, η βάση όλων των μετεωρολογικών παρατηρήσεων βρίσκεται στα μετεωρολογικά όργανα που χρησιμοποιούνται για τη λήψη των μετρήσεων. Αυτός ο πίνακας συνοψίζει μερικά από τα πιο χρησιμοποιημένα όργανα:

Ένας μετεωρολογικός σταθμός έχει συνήθως πολλά από αυτά τα όργανα, ακόμη και αν είναι πολύ πλήρης. Για να πραγματοποιηθούν σωστά οι μετρήσεις των μετεωρολογικών μεταβλητών, πρέπει να πραγματοποιούνται σύμφωνα με τα κριτήρια που τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό. Αυτά τα κριτήρια βασίζονται στη σωστή τοποθεσία, τον προσανατολισμό και τις περιβαλλοντικές συνθήκες που μπορεί να επηρεάσουν τις συσκευές μέτρησης και να αλλάξουν τα αποτελέσματα που έχουν ληφθεί.

Για να είναι αυστηρά τα δεδομένα, το περίβλημα ενός μετεωρολογικού σταθμού πρέπει να έχει ένα κουτί φρουρού, ένα είδος λευκού ξύλου κλωβού που βρίσκεται 1.5 μ. Από το έδαφος, μέσα στο οποίο βρίσκονται τα θερμόμετρα, το υγρόμετρο και το εξάτμιση. Επιπλέον, σε πολλές περιπτώσεις, οι σταθμοί έχουν ένας καιρός πύργος. Σε αυτήν βρίσκονται τοποθετημένες συσκευές μέτρησης όπως θερμόμετρα, ανεμόμετρα και πτερύγια, τα οποία μας ενημερώνουν για τις μετεωρολογικές συνθήκες σε διαφορετικά ύψη.

Μετεωρολογικοί δορυφόροι παρατήρησης

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως και χωρίς αμφιβολία, οι δορυφόροι παρατήρησης είναι οι πιο περίπλοκοι, αλλά αυτοί που δίνουν καλά αποτελέσματα. Η θέση των δορυφόρων, σε τροχιά γύρω από τη Γη, τους επιτρέπει να έχουν προνομιακή όραση, πολύ ευρύτερη και πιο ολοκληρωμένη από εκείνη οποιασδήποτε συσκευής που βρίσκεται στην επιφάνεια της γης.

Οι δορυφόροι λαμβάνουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται και αντανακλάται από τη Γη. Το πρώτο προέρχεται από τον εαυτό του και το δεύτερο προέρχεται από τον Ήλιο, αλλά αντανακλάται στην επιφάνεια της γης και στην ατμόσφαιρα πριν φτάσει στον δορυφόρο. Οι δορυφόροι καταγράφουν ορισμένες συχνότητες αυτής της ακτινοβολίας, διαφορετικής έντασης ανάλογα με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες, για να επεξεργαστούν αργότερα τα δεδομένα και να επεξεργαστούν τις εικόνες που θα ληφθούν στους σταθμούς εδάφους, όπου θα ερμηνευτούν.

Οι μετεωρολογικοί δορυφόροι μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με την τροχιά στην οποία βρίσκονται και σύμφωνα με τους τύπους τους:

Γεωστατικοί δορυφόροι

Αυτοί οι δορυφόροι περιστρέφονται ταυτόχρονα με τη Γη, οπότε απεικονίζουν μόνο ένα σταθερό σημείο που βρίσκεται στον ισημερινό της Γης. Συνήθως, αυτοί οι δορυφόροι βρίσκονται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από τη Γη (περίπου 40.000 χλμ).

Τα πλεονεκτήματα που προσφέρονται από αυτούς τους δορυφόρους είναι ότι, επειδή είναι τόσο μακριά, το οπτικό πεδίο τους είναι πολύ ευρύ, τόσο μεγάλο όσο ολόκληρη η όψη του πλανήτη. Επιπλέον, παρέχουν επίσης πληροφορίες με συνεχή τρόπο σχετικά με μια συγκεκριμένη περιοχή που θέλετε να παρατηρήσετε και επιτρέποντας τη μετεωρολογική εξέλιξη σε αυτήν την περιοχή.

Πολικοί δορυφόροι

Οι πολικοί δορυφόροι είναι εκείνοι που βρίσκονται σε τροχιά πολύ πιο κοντά από τους προηγούμενους (ύψους μεταξύ 100 και 200 ​​km), έτσι μας προσφέρουν μια πιο κοντινή θέα στον πλανήτη μας. Το μειονέκτημα είναι ότι, παρόλο που μας προσφέρει εικόνες με υψηλότερη ανάλυση και καθαρότερη, είναι σε θέση να παρατηρήσουν λιγότερο χώρο.

Ένας μετεωρολογικός δορυφόρος διαθέτει τα κατάλληλα όργανα για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με διάφορες ιδιότητες του πλανήτη Γη, αλλά κυρίως συλλαμβάνει ορατή και υπέρυθρη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Από αυτές τις πληροφορίες παράγονται δύο τύποι δορυφορικών εικόνων, οι οποίες ονομάζονται ζώνη φάσματος στην οποία αντιστοιχούν. Εάν οι εικόνες που λαμβάνονται τοποθετούνται η μία μετά την άλλη, θεωρούνται ως ακολουθία, θα είμαστε σε θέση να εκτιμήσουμε τις κινήσεις των νεφών, όπως ακριβώς ο καθημερινός άνθρωπος μας δείχνει στην τηλεόραση κάθε μέρα.

Τύποι παρατηρήσεων

Ανάλογα με τις πληροφορίες που συλλέγονται από τους δύο τύπους μετεωρολογικών δορυφόρων, μπορούμε να φτιάξουμε χάρτες παρατήρησης με τους δύο τύπους εικόνων που συλλέγουν οι δορυφόροι: Πρώτον, υπάρχουν οι εικόνες που είναι ορατές στο ορατό και, δεύτερον, αυτές που βρίσκονται στο υπέρυθρο.

Ορατές εικόνες (VIS)

Οι ορατές εικόνες αποτελούν μια εικόνα πολύ παρόμοια με αυτήν που θα αντιλαμβανόμασταν εάν βρισκόμασταν στον δορυφόρο, καθώς, όπως θα έκαναν τα μάτια μας, ο δορυφόρος συλλαμβάνει την ηλιακή ακτινοβολία αφού ανακλάται στα σύννεφα, στη γη ή στη θάλασσα, ανάλογα ζώνη.

Η φωτεινότητα της εικόνας εξαρτάται από τρεις παράγοντες: την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας, τη γωνία ανύψωσης του ήλιου και την ανακλαστικότητα του παρατηρούμενου σώματος. Η μέση ανακλαστικότητα (ή albedo) του συστήματος Γης-Ατμόσφαιρας είναι 30%, αλλά, όπως είδαμε στο προηγούμενο κεφάλαιο, το χιόνι και μερικά σύννεφα είναι ικανά να αντανακλούν μια μεγάλη ποσότητα φωτός, έτσι ώστε σε μια ορατή δορυφορική εικόνα να φαίνονται φωτεινότερα από, για παράδειγμα, τη θάλασσα.

Αν και τα σύννεφα είναι γενικά καλοί ανακλαστήρες, το αλμπέτο τους εξαρτάται από το πάχος και τη φύση των σωματιδίων που τα αποτελούν. Ένας κύκλος, για παράδειγμα, ως ένα λεπτό νέφος που σχηματίζεται από κρυστάλλους πάγου, αντικατοπτρίζει μόλις την ηλιακή ακτινοβολία, οπότε είναι δύσκολο να το δούμε σε μια ορατή εικόνα (είναι σχεδόν διαφανείς).

Υπέρυθρη (IR) απεικόνιση

Η ένταση της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα σώμα σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία του. Έτσι, ένα υψηλό και κρύο σύννεφο, όπως ένας κύκλος, θα εμφανίζεται πολύ φωτεινό σε μια τέτοια εικόνα. Η έρημος το μεσημέρι, εάν δεν υπάρχουν σύννεφα πάνω της, θα εμφανιστεί ως μια πολύ σκοτεινή περιοχή στην εικόνα, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας της. Οι υπέρυθρες εικόνες μπορούν να βελτιωθούν στο χρώμα ανάλογα με τη θερμοκρασία εκπομπής της περιοχής, διευκολύνοντας έτσι τον εντοπισμό πολύ κρύων περιοχών, που αντιστοιχούν συνήθως σε πολύ ανεπτυγμένες κορυφές σύννεφων.

Υπέρυθρες εικόνες δυσκολευτείτε να διακρίνετε χαμηλά σύννεφα και ομίχλεςΔεδομένου ότι η θερμοκρασία τους είναι παρόμοια με εκείνη της επιφάνειας όπου βρίσκονται, θα μπορούσαν να συγχέονται με αυτήν.

Οι υπέρυθρες εικόνες χρησιμοποιούνται κυρίως τη νύχτα, καθώς δεν υπάρχει φως για τους δορυφόρους που καταγράφουν ορατές εικόνες. Πρέπει να σκεφτείτε ότι είτε είναι μέρα είτε νύχτα, τα σώματα εκπέμπουν θερμότητα και, ανάλογα με τη θερμοκρασία τους, θα είναι πιο λευκά ή πιο σκοτεινά. Για το λόγο αυτό, οι δύο τύποι παρατήρησης χρησιμοποιούνται για την καλύτερη αντίθεση των πληροφοριών και τη συμπλήρωσή τους στο μέγιστο.

Με αυτές τις πληροφορίες γνωρίζετε ήδη περισσότερα για τη μετεωρολογία και τη σημασία της παρατήρησής της προκειμένου να δημιουργήσετε μοντέλα που βοηθούν στην πρόβλεψη του καιρού.