Megfigyelés a meteorológiában

A világ minden részének meteorológiai helyzetének megismeréséhez elengedhetetlen a bolygónk megfigyelése. Köszönet sokaknak megfigyelő műszerek a bolygó szinte minden sarkának meteorológiai viszonyait megismerhetjük, sőt megjósolhatjuk.

A meteorológia állapotának megismerése érdekében több ezer meteorológiai állomáson végeznek méréseket, amelyek nemcsak a szárazföldön, hanem a tengeren is találhatók, a légkör különböző magasságaiban és még a világűrből érkező műholdakon is. Hogyan működnek azok a készülékek, amelyek bolygónkat és meteorológiai viszonyait megfigyelik? Mennyire fontosak az időjárás-előrejelzés szempontjából?

Megfigyelés a meteorológiában

A különböző meteorológiai változók mérőeszközei, mint pl nyomás, szél, páratartalom, csapadék, hőmérséklet, stb. Állandó helyzetben vannak az egész bolygón. Mind a szárazföldön, például síkságon, hegyekben, völgyekben, városokban, mind a hajók és repülőgépek által követett útvonalak mentén helyezkednek el, kihasználva azt a tényt, hogy mindegyikük fedélzetén meteorológiai műszerek vannak.

Mindezen megfigyelési források által nyújtott információk felhasználása nagyon változatos: a pusztán az adott állomások időbeli nyilvántartásától a meteorológiai előrejelzések kidolgozásáig. A meteorológiai központok mindenesetre területek szerint központosítják az információkat, feldolgozzák azokat, ellenőrzik azok minőségét és elosztják azokat a felhasználók számára, akiknek szükségük lehet rá a légkör tanulmányozásához.

Amikor a nyilvánosság elé kerül a meteorológiai megfigyelés eredménye, akkor meteorológiai jelentésnek hívják. Így, a híradót «a rész«. A meteorológiai megfigyelés eredménye verbálisan és ábrázolással egyaránt megmutatható. Normális esetben a megfigyelendő terület térképét használják, és ábrázolják a megfigyelt meteorológiai változókat és azok evolúcióját.

A vizsgált meteorológiai változók halmazával modellek építhetők fel előrejelzésük elősegítésére. Érte, ezen meteorológiai változók működési mintáin és viselkedésén alapulnak elemzik a környezeti feltételeket és azt, hogy ezek hogyan alakulhatnak az idő múlásával. Az időjárás-előrejelzésre nagyon szükség van a mindennapi életben, hogy meg lehessen tudni, milyen lesz az időjárás a következő napokban, és képesek-e az időjárásnak megfelelően cselekedni.

Az időjárás-előrejelzési modellek annyi évnyi nyilvántartás után nyert adatokat használják fel, hogy meg tudják fogalmazni a régió klímáját alkotó jellemzőket. Mint tudják, az időjárás nem ugyanaz, mint az időjárás. A meteorológia utal a meteorológiai változók állapota egy bizonyos időpontban. Az éghajlat azonban ezeknek a változóknak a halmaza az évek során. Például az éghajlat poláris, amikor olyan változók vannak, mint a hőmérséklet, a csapadék hó formájában, szél stb. Hideg klímát képeznek, amelyben az alacsony, nulla fok alatti hőmérsékletek dominálnak.

Meteorológiai megfigyelő készülék

Természetesen az összes meteorológiai megfigyelés alapja a meteorológiai eszközökben rejlik, amelyek a mérések elvégzésére szolgálnak. Ez a táblázat a leggyakrabban használt eszközöket foglalja össze:

Egy meteorológiai állomás általában több ilyen eszközzel rendelkezik, még akkor is, ha nagyon teljes. A meteorológiai változók megfelelő mérésének elvégzéséhez azokat az EU által megállapított kritériumok szerint kell elvégezni a Meteorológiai Világszervezet. Ezek a kritériumok a helyes elhelyezkedésen, tájoláson és környezeti feltételeken alapulnak, amelyek befolyásolhatják a mérőeszközöket és megváltoztathatják a kapott eredményeket.

Annak érdekében, hogy az adatok szigorúak legyenek, a meteorológiai állomás burkolatának rendelkeznie kell egy őrszekrénnyel, egyfajta fehér, a talajtól 1.5 m-re elhelyezkedő, fából készült kalitkával, amelyen belül a hőmérők, a higrométer és az elpárologtató található. Ezenkívül sok esetben az állomásoknak van egy időjárási torony. Olyan mérőeszközök vannak rajta, mint hőmérők, szélmérők és szélkerekek, amelyek tájékoztatnak minket a különböző magasságokban lévő meteorológiai viszonyokról.

Megfigyelési meteorológiai műholdak

Amint azt korábban említettük, és minden kétséget kizáróan, a megfigyelő műholdak a legösszetettebbek, de azok, amelyek jó eredményeket adnak. A műholdak által a Föld körüli pályán elfoglalt helyzet lehetővé teszi számukra a kiváltságos látásmódot, sokkal szélesebb és átfogóbb, mint a föld felszínén elhelyezkedő bármely eszközé.

A műholdak fogadnak a Föld által kibocsátott és visszavert elektromágneses sugárzás. Az első magától, a második a Naptól származik, de visszatükröződik a föld felszínén és a légkörben, mielőtt a műholdhoz érne. A műholdak rögzítik ennek a sugárzásnak bizonyos, a légköri viszonyoktól függően különböző intenzitású frekvenciáit, hogy később feldolgozzák az adatokat és kidolgozzák a földi állomásokon fogható képeket, ahol azokat értelmezni fogják.

A meteorológiai műholdak a pályájuk és a típusuk szerint osztályozhatók:

Geostacionárius műholdak

Ezek a műholdak ugyanabban az időben forognak, mint a Föld, ezért csak egy rögzített pontot jelenítenek meg, amely a Föld egyenlítőjén található. Jellemzően ezek a műholdak nagyon nagy távolságra vannak a Földtől (kb. 40.000 XNUMX km).

Ezeknek a műholdaknak az az előnye, hogy ilyen messze vannak, látóterük nagyon széles, akárcsak a bolygó teljes arca. Ezen túlmenően folyamatos információt nyújtanak egy meghatározott területről, amelyet meg akar figyelni, és lehetővé teszik a meteorológiai evolúciót ezen a területen.

Poláris műholdak

A sarki műholdak sokkal közelebb keringenek, mint az előzőek (100 és 200 km között), így közelebbi képet nyújtanak bolygónkról. Hátránya, hogy bár nagyobb felbontású és tisztább képeket kínál nekünk, kevesebb helyet képesek megfigyelni.

A meteorológiai műhold rendelkezik a megfelelő eszközökkel a Föld bolygó különféle tulajdonságaira vonatkozó információk rögzítésére, de főleg látható és infravörös elektromágneses sugárzást képes megragadni. Ezekből az információkból kétféle műholdas kép készül, amelyeket spektrumsávnak nevezünk, amelynek megfelelnek. Ha a beérkezett képeket egymás után helyezzük el, sorrendként tekintve, képesek leszünk értékelni a felhők mozgását, ahogyan az időjárási ember minden nap megmutatja nekünk a televízióban.

A megfigyelések típusai

A kétféle meteorológiai műhold által összegyűjtött információktól függően megfigyelési térképeket készíthetünk a műholdak által gyűjtött kétféle képpel: Először vannak a láthatóan látható képek, másodszor azok, amelyek az infravörösben vannak.

Látható képek (VIS)

A látható képek nagyon hasonlítanak ahhoz a képhez, amelyet észlelnénk, ha a műholdon lennénk, mivel ahogy a szemünk tenné, a műhold a napsugárzást rögzíti, miután visszatükröződik a felhőkön, a szárazföldön vagy a tengeren, attól függően, hogy zóna.

A kép fényereje három tényezőtől függ: a napsugárzás intenzitásától, a nap magassági szögétől és a megfigyelt test fényvisszaverő képességétől. A Föld-Légkör rendszer átlagos reflektivitása (vagy albedója) 30%, de, amint azt az előző fejezetben láttuk, a hó és néhány felhő képes nagy mennyiségű fény visszaverésére, így egy látható műholdas képen fényesebbnek tűnnek, mint például a tenger.

Bár a felhők általában jó fényvisszaverők, albedójuk az őket alkotó részecskék vastagságától és jellegétől függ. A cirrus például vékony felhő, amelyet jégkristályok alkotnak, alig tükrözi a napsugárzást, ezért nehéz látható képen látni (szinte átlátszóak).

Infravörös (IR) képalkotás

A test által kibocsátott infravörös sugárzás intenzitása közvetlenül összefügg a hőmérsékletével. Így egy magas és hideg felhő, például egy cirrus, nagyon fényesen fog megjelenni egy ilyen képen. A déli sivatag, ha nincsenek felhők fölötte, nagyon sötét területként jelenik meg a képen, magas hőmérséklete miatt. Az infravörös képek színesebbé tehetők a terület kibocsátási hőmérsékletétől függően, megkönnyítve ezzel a nagyon hideg területek azonosítását, amelyek általában megfelelnek a magasan fejlett felhőfelületeknek.

Infravörös képek megnehezíti az alacsony felhők és a ködök megkülönböztetésétMivel hőmérsékletük hasonló ahhoz a felülethez, ahol vannak, összetéveszthetők vele.

Az infravörös képeket főként éjszaka használják, mivel a látható képeket rögzítő műholdak számára nem áll rendelkezésre fény. Arra kell gondolni, hogy akár nappal, akár éjjel van, a testek hőt bocsátanak ki, és hőmérsékletüktől függően fehérebbek vagy sötétebbek lesznek. Emiatt a kétféle megfigyelést arra használják, hogy jobban szembeállítsák az információkat és maximálisan kiegészítsék azokat.

Ezzel az információval már többet megtudhat a meteorológiáról és annak megfigyelésének fontosságáról az időjárás előrejelzésében segítséget nyújtó modellek létrehozásában.