Vaatlus meteoroloogias

Et teada saada kogu maailma meteoroloogilist olukorda, on meie planeedi jälgimine hädavajalik. Tänu paljudele vaatlusvahendid me võime teada ja isegi ennustada peaaegu kõigi planeedi Maa nurkade meteoroloogilisi tingimusi.

Meteoroloogia olukorra tundmaõppimiseks tehakse mõõtmisi tuhandetes meteoroloogiajaamades, mis asuvad mitte ainult maal, vaid ka merel, atmosfääri erinevatel kõrgustel ja isegi kosmosest pärinevatel satelliitidel. Kuidas töötavad seadmed, mis jälgivad meie planeeti ja selle meteoroloogilisi tingimusi? Kui olulised on need ilmaennustuse osas?

Vaatlus meteoroloogias

Erinevate meteoroloogiliste muutujate, näiteks rõhk, tuuled, niiskus, vihmasadu, temperatuurid, jne. Nad asuvad fikseeritud asendites kogu planeedil. Need asuvad nii mandri kohtades nagu tasandikud, mäed, orud, linnad, kui ka mööda laevade ja lennukitega jälgitavaid marsruute, kasutades ära seda, et neil kõigil on pardal meteoroloogilised vahendid.

Kõigi nende vaatlusallikate pakutava teabe kasutamine on väga erinev: alates pelgalt ajalistest andmetest konkreetsetes jaamades kuni meteoroloogiliste ennustuste väljatöötamiseni. Igal juhul koondavad meteoroloogiakeskused teavet piirkonniti, töötlevad seda, kontrollivad selle kvaliteeti ja levitavad seda kasutajatele, kes võivad seda atmosfääri uurimiseks vajada.

Kui avalikkusele teatatakse meteoroloogilise vaatluse tulemusest, nimetatakse seda meteoroloogiliseks aruandeks. Seega uudistesaade kannab nime «osa«. Meteoroloogilise vaatluse tulemust saab näidata nii verbaalselt kui ka esitustega. Tavaliselt kasutatakse vaadeldava ala kaarti ning sellel on esindatud täheldatud meteoroloogilised muutujad ja nende areng.

Uuritud meteoroloogiliste muutujate kogumi abil saab mudeleid nende prognoosimisel abistada. Selle jaoks põhinevad nende meteoroloogiliste muutujate töömudelitel ja käitumisel analüüsitakse keskkonnatingimusi ja nende arengut aja jooksul. Ilmaprognoosimine on igapäevaelus väga vajalik, et oleks võimalik teada saada järgmist päeva järgmisi päevi ja osata vastavalt ilmale käituda.

Ilmaprognoosimudelites kasutatakse piirkonna kliima moodustavate omaduste sõnastamiseks nii mitme aasta pikkuste andmete põhjal saadud andmeid. Nagu teate, pole ilm sama mis ilm. Meteoroloogia viitab meteoroloogiliste muutujate olek teatud ajal. Kuid kliima on nende muutujate kogu aastate jooksul. Näiteks on kliima polaarne, kui muutujad nagu temperatuur, sademed lume kujul, tuul jne. Nad moodustavad külma kliima, kus domineerivad madalad temperatuurid alla null kraadi.

Meteoroloogilised vaatlusseadmed

Muidugi peitub kõigi meteoroloogiliste vaatluste alus meteoroloogilistes instrumentides, mida kasutatakse mõõtmiste tegemiseks. Selles tabelis on kokku võetud mõned kõige sagedamini kasutatavad instrumendid:

Meteoroloogiajaamas on tavaliselt mitu sellist instrumenti, isegi kui see on väga täielik. Et meteoroloogilisi muutujaid saaks õigesti mõõta, tuleb need läbi viia vastavalt komisjoni kehtestatud kriteeriumidele Maailma meteoroloogiaorganisatsioon. Need kriteeriumid põhinevad õigel asukohal, orientatsioonil ja keskkonnatingimustel, mis võivad mõjutada mõõteseadmeid ja muuta saadud tulemusi.

Andmete täpsuse tagamiseks peab meteoroloogiajaama korpuses olema valvur, 1.5 m kaugusel maapinnast paiknev omamoodi valge puidust puur, mille sees asuvad termomeetrid, hügromeeter ja aurusti. Lisaks on paljudel juhtudel jaamadel ilmatorn. Sellel asuvad mõõteseadmed nagu termomeetrid, anemomeetrid ja labad, mis teavitavad meid meteoroloogilistest tingimustest erinevatel kõrgustel.

Vaatlus meteoroloogilised satelliidid

Nagu varem mainitud ja kahtlemata, on vaatlussatelliidid kõige keerukamad, kuid need, mis annavad häid tulemusi. Asukoht, mille satelliidid Maa orbiidil hõivavad, võimaldab neil näha privilegeeritud nägemust, mis on palju laiem ja terviklikum kui mis tahes maakera pinnal asuva seadme oma.

Satelliidid saavad Maa kiiratav ja peegeldav elektromagnetiline kiirgus. Esimene pärineb iseenesest ja teine ​​Päikeselt, kuid kajastub enne satelliidile jõudmist Maa pinnalt ja atmosfäärist. Satelliidid hõivavad selle kiirguse teatud sagedusi, sõltuvalt atmosfääritingimustest erineva intensiivsusega, et hiljem andmeid töödelda ja maapealsetes jaamades vastuvõetavaid pilte töötada, kus neid tõlgendada.

Meteoroloogilisi satelliite saab liigitada vastavalt orbiidile, millel nad asuvad, ja nende tüüpide järgi:

Geostatsionaarsed satelliidid

Need satelliidid pöörlevad samal ajal kui Maa, nii et nad visualiseerivad ainult fikseeritud punkti, mis asub Maa ekvaatoril. Tavaliselt need satelliidid asuvad Maast väga suurel kaugusel (umbes 40.000 XNUMX km).

Nende satelliitide eeliseks on see, et nii kaugel olles on nende vaateväli väga lai, sama suur kui kogu planeedi nägu. Lisaks pakuvad nad pidevalt teavet ka konkreetse piirkonna kohta, mida soovite jälgida, ja võimaldavad meteoroloogilist arengut selles piirkonnas.

Polaarsatelliidid

Polaarsatelliidid tiirlevad palju lähemal kui eelmised (100–200 km kõrgused), nii et nad pakuvad meile lähemat vaadet meie planeedile. Negatiivne külg on see, et kuigi see pakub meile suurema eraldusvõimega ja selgemaid pilte, nad suudavad jälgida vähem ruumi.

Meteoroloogilisel satelliidil on asjakohased seadmed planeedi Maa erinevate omaduste kohta teabe kogumiseks, kuid peamiselt püüab see nähtavat ja infrapuna elektromagnetilist kiirgust. Selle teabe põhjal tehakse kahte tüüpi satelliidipilte, mida nimetatakse spektriribaks, millele need vastavad. Kui saadud pildid asetatakse üksteise järel järjestuseks vaadatuna, oskame hinnata pilvede liikumist, just nagu ilmatark meile iga päev televisioonis näitab.

Vaatluste tüübid

Sõltuvalt kahe tüüpi meteoroloogiliste satelliitide kogutud teabest saame teha vaatluskaarte satelliitide poolt kogutud kahte tüüpi piltidega: esiteks on pildid, mis on nähtaval nähtavad, ja teiseks need, mis asuvad infrapuna.

Nähtavad pildid (VIS)

Nähtavad pildid moodustavad pildi, mis on väga sarnane sellele, mida tajuksime, kui asuksime satelliidil, kuna nagu meie silmad teeksid, siis satelliit lööb päikesekiirgust pärast pilvedele, maale või merele peegeldumist, sõltuvalt tsooni.

Kujutise heledus sõltub kolmest tegurist: päikesekiirguse intensiivsusest, päikese kõrgenurgast ja vaadeldava keha peegelduvusest. Maa-Atmosfääri süsteemi keskmine peegelduvus (või albedo) on 30%, kuid nagu eelmises peatükis nägime, on lumi ja mõned pilved võimelised peegeldama suures koguses valgust, nii et nähtaval satelliidipildil paistaksid need eredamad kui näiteks meri.

Kuigi pilved on üldiselt head helkurid, sõltub nende albeedo nende moodustavate osakeste paksusest ja olemusest. Näiteks rünk, olles jääkristallide poolt moodustatud õhuke pilv, peegeldab vaevu päikesekiirgust, mistõttu on seda nähtaval pildil raske näha (need on peaaegu läbipaistvad).

Infrapuna (IR) pildistamine

Keha kiiratava infrapunakiirguse intensiivsus on otseselt seotud selle temperatuuriga. Seega on kõrge ja külm pilv, näiteks rünkpilv, see näib sellisel pildil väga ere. Kui keskpäeval pole pilvi, ilmub kõrb pildil väga pimedana kõrge temperatuuri tõttu. Infrapunapiltide värve saab täiustada sõltuvalt piirkonna kiirgustemperatuurist, hõlbustades seeläbi väga külmade alade tuvastamist, mis vastavad tavaliselt kõrgelt arenenud pilvetippudele.

Infrapunapildid raskendavad madalate pilvede ja udu eristamistKuna nende temperatuur on sarnane selle pinna temperatuuriga, kus nad asuvad, võib neid sellega segi ajada.

Infrapunapilte kasutatakse peamiselt öösel, kuna nähtavate piltide jäädvustamiseks pole satelliitide jaoks valgust. Tuleb mõelda, et olgu siis päev või öö, kehad eraldavad soojust ja sõltuvalt temperatuurist on nad valgemad või tumedamad. Sel põhjusel kasutatakse kahte vaatlustüüpi, et suuta teavet paremini vastandada ja maksimaalselt täiendada.

Selle teabe abil saate juba rohkem teada meteoroloogiast ja selle vaatluse olulisusest ilmastiku ennustamisel abiks olevate mudelite loomisel.