Osservazione in meteorologia

Per conoscere la situazione meteorologica di tutte le parti del mondo è essenziale osservare il nostro pianeta. Grazie a molti strumenti di osservazione possiamo conoscere e persino prevedere le condizioni meteorologiche di quasi ogni angolo del pianeta terra.

Per conoscere lo stato della meteorologia, vengono effettuate misurazioni in migliaia di stazioni meteorologiche situate non solo sulla terra, ma anche sul mare, a diverse altezze dell'atmosfera e anche sui satelliti dallo spazio. Come funzionano i dispositivi che osservano il nostro pianeta e le sue condizioni meteorologiche? Quanto sono importanti in termini di previsioni del tempo?

Osservazione in meteorologia

I dispositivi di misurazione delle diverse variabili meteorologiche come pressione, venti, umidità, precipitazioni, temperature, eccetera. Si trovano in posizioni fisse in tutto il pianeta. Si trovano sia in luoghi della terraferma, come pianure, montagne, valli, città, sia lungo le rotte tracciate da navi e aeroplani, approfittando del fatto che hanno tutti strumenti meteorologici a bordo.

L'utilizzo che si può fare delle informazioni fornite da tutte queste fonti di osservazione è molto vario: dalla mera registrazione temporale in specifiche stazioni, all'elaborazione di previsioni meteorologiche. In ogni caso, i centri meteorologici centralizzano le informazioni per area, le elaborano, ne controllano la qualità e le distribuiscono agli utenti che potrebbero averne bisogno per studiare l'atmosfera.

Quando viene effettuata una comunicazione al pubblico sul risultato dell'osservazione meteorologica, si parla di rapporto meteorologico. Quindi, il telegiornale si chiama «la parte«. Il risultato dell'osservazione meteorologica può essere mostrato sia verbalmente che con rappresentazioni. Normalmente si utilizza una mappa dell'area da osservare e su di essa sono rappresentate le variabili meteorologiche che sono state osservate e la loro evoluzione.

Con l'insieme di variabili meteorologiche studiato, è possibile costruire modelli per aiutare nella loro previsione. Per questo, si basano sui modelli di funzionamento e comportamento di queste variabili meteorologiche di fronte alle condizioni ambientali e viene analizzato come possono evolversi nel tempo. Le previsioni del tempo sono molto necessarie nella vita di tutti i giorni per poter sapere come sarà il tempo nei prossimi giorni e per poter agire in base al tempo.

I modelli di previsione meteorologica utilizzano i dati ottenuti dopo tanti anni di registrazioni per poter formulare le caratteristiche che compongono il clima di una regione. Come sai, il tempo non è lo stesso del tempo. La meteorologia si riferisce lo stato delle variabili meteorologiche in un certo momento. Tuttavia, il clima è l'insieme di queste variabili nel corso degli anni. Ad esempio, un clima è polare, quando variabili come temperatura, precipitazioni sotto forma di neve, venti, ecc. Formano un clima freddo, in cui predominano temperature basse inferiori a zero gradi.

Apparato di osservazione meteorologica

Naturalmente, la base di tutte le osservazioni meteorologiche risiede negli strumenti meteorologici che vengono utilizzati per effettuare le misurazioni. Questa tabella riassume alcuni degli strumenti più utilizzati:

Una stazione meteorologica di solito ha molti di questi strumenti, anche se è molto completa. Affinché le misurazioni delle variabili meteorologiche possano essere eseguite correttamente, queste devono essere eseguite secondo i criteri stabiliti dall'art l'Organizzazione meteorologica mondiale. Questi criteri si basano sulla posizione, l'orientamento e le condizioni ambientali corrette che possono influenzare i dispositivi di misurazione e alterare i risultati ottenuti.

Affinché i dati siano rigorosi, il recinto di una stazione meteorologica deve avere una garitta, una sorta di gabbia di legno bianco posta a 1.5 m da terra, all'interno della quale si trovano i termometri, l'igrometro e l'evaporimetro. Inoltre, in molti casi, le stazioni hanno una torre meteorologica. Su di esso si trovano dispositivi di misurazione come termometri, anemometri e banderuole, che ci informano sulle condizioni meteorologiche a diverse altezze.

Satelliti meteorologici di osservazione

Come accennato prima e senza dubbio, i satelliti di osservazione sono i più complessi, ma quelli che danno buoni risultati. La posizione dei satelliti, in orbita attorno alla Terra, consente loro di avere una visione privilegiata, molto più ampia e completa di quella di qualsiasi dispositivo situato sulla superficie terrestre.

I satelliti ricevono radiazione elettromagnetica emessa e riflessa dalla Terra. Il primo proviene da se stesso e il secondo dal Sole, ma si riflette sulla superficie terrestre e nell'atmosfera prima di raggiungere il satellite. I satelliti catturano alcune frequenze di questa radiazione, di diversa intensità a seconda delle condizioni atmosferiche, per elaborare successivamente i dati ed elaborare le immagini che verranno ricevute alle stazioni di terra, dove verranno interpretate.

I satelliti meteorologici possono essere classificati in base all'orbita su cui si trovano e in base alla loro tipologia:

Satelliti geostazionari

Questi satelliti ruotano contemporaneamente alla Terra, quindi visualizzano solo un punto fisso situato sull'equatore terrestre. Tipicamente, questi satelliti si trovano a distanze molto grandi dalla Terra (circa 40.000 km).

I vantaggi offerti da questi satelliti sono che, essendo così lontani, il loro campo visivo è molto ampio, tanto quanto l'intera faccia del pianeta. Inoltre, forniscono anche informazioni in modo continuo su una specifica area che si desidera osservare e consentono l'evoluzione meteorologica in quella zona.

Satelliti polari

I satelliti polari sono quelli che orbitano molto più vicini dei precedenti (tra 100 e 200 km di altezza) quindi ci offrono una visione più ravvicinata del nostro pianeta. Lo svantaggio è che, sebbene ci offra immagini con una risoluzione più alta e più nitide, sono in grado di osservare meno spazio.

Un satellite meteorologico ha la strumentazione appropriata per acquisire informazioni su varie proprietà del pianeta Terra, ma principalmente cattura la radiazione elettromagnetica visibile e infrarossa. Da queste informazioni si ottengono due tipi di immagini satellitari, chiamate banda dello spettro a cui corrispondono. Se le immagini ricevute vengono messe una dopo l'altra, viste come una sequenza, potremo apprezzare i movimenti delle nuvole, proprio come il meteorologo ci mostra ogni giorno in televisione.

Tipi di osservazioni

A seconda delle informazioni raccolte dai due tipi di satelliti meteorologici, possiamo realizzare mappe di osservazione con i due tipi di immagini che i satelliti raccolgono: primo, ci sono le immagini che sono visibili nel visibile e, secondo, quelle che sono nell'infrarosso.

Immagini visibili (VIS)

Le immagini visibili costituiscono un'immagine molto simile a quella che percepiremmo se ci trovassimo sul satellite, poiché, come farebbero i nostri occhi, il satellite cattura la radiazione solare dopo aver riflettuto sulle nuvole, sulla terra o sul mare, a seconda della zona.

La luminosità dell'immagine dipende da tre fattori: l'intensità della radiazione solare, l'angolo di elevazione del sole e la riflettività del corpo osservato. La riflettività media (o albedo) del sistema Terra-Atmosfera è del 30%, ma, come abbiamo visto nel capitolo precedente, la neve e alcune nuvole sono in grado di riflettere una grande quantità di luce, così che in un'immagine satellitare visibile apparirebbero più luminose, ad esempio, del mare.

Sebbene le nuvole siano generalmente buoni riflettori, la loro albedo dipende dallo spessore e dalla natura delle particelle che le compongono. Un cirro, ad esempio, essendo una sottile nuvola formata da cristalli di ghiaccio, riflette a malapena la radiazione solare, quindi è difficile vederlo in un'immagine visibile (sono quasi trasparenti).

Immagini a infrarossi (IR)

L'intensità della radiazione infrarossa emessa da un corpo è direttamente correlata alla sua temperatura. Quindi, una nuvola alta e fredda, come un cirro, apparirà molto luminoso in una tale immagine. Il deserto a mezzogiorno, se non ci sono nuvole sopra, apparirà come un'area molto scura nell'immagine, a causa della sua alta temperatura. Le immagini infrarosse possono essere migliorate di colore a seconda della temperatura di emissione dell'area, facilitando così l'identificazione di aree molto fredde, normalmente corrispondenti a cime nuvolose altamente sviluppate.

Immagini a infrarossi rendono difficile distinguere nuvole basse e nebbiePoiché la loro temperatura è simile a quella della superficie in cui si trovano, potrebbero essere confusi con essa.

Le immagini a infrarossi vengono utilizzate principalmente di notte, poiché non c'è luce per i satelliti che catturano le immagini visibili da catturare. Devi pensare che che sia giorno o notte, i corpi emettono calore e, a seconda della loro temperatura, saranno più bianchi o più scuri. Per questo motivo, i due tipi di osservazione vengono utilizzati per contrastare meglio le informazioni e completarle al massimo.

Con queste informazioni, saprai già di più sulla meteorologia e sull'importanza della sua osservazione per la creazione di modelli che aiutano nella previsione del tempo.