Observatie in meteorologie

Om de meteorologische situatie van alle delen van de wereld te kennen, is het observeren van onze planeet essentieel. Dankzij velen observatie-instrumenten we kunnen de meteorologische omstandigheden van bijna elke hoek van de planeet aarde kennen en zelfs voorspellen.

Om de toestand van de meteorologie te kennen, worden metingen uitgevoerd in duizenden meteorologische stations die niet alleen op het land, maar ook op zee, op verschillende hoogten van de atmosfeer en zelfs op satellieten vanuit de ruimte. Hoe werken de apparaten die onze planeet en zijn meteorologische omstandigheden observeren? Hoe belangrijk zijn ze in termen van weersvoorspelling?

Observatie in meteorologie

De meetinstrumenten van de verschillende meteorologische variabelen zoals druk, wind, vochtigheid, regenval, temperaturen, enzovoort. Ze bevinden zich op vaste posities over de hele planeet. Ze bevinden zich zowel op plaatsen op het vasteland, zoals vlaktes, bergen, valleien, steden, als langs de routes die door schepen en vliegtuigen worden gevolgd, en profiteren van het feit dat ze allemaal meteorologische instrumenten aan boord hebben.

Het gebruik dat gemaakt kan worden van de informatie van al deze waarnemingsbronnen is zeer gevarieerd: van het louter temporele record in specifieke stations tot het uitwerken van meteorologische voorspellingen. In elk geval centraliseren meteorologische centra informatie per gebied, verwerken ze, controleren de kwaliteit en verspreiden ze onder gebruikers die ze nodig hebben om de atmosfeer te bestuderen.

Wanneer er een mededeling aan het publiek wordt gedaan over het resultaat van de meteorologische waarneming, wordt dit een meteorologisch rapport genoemd. Dus, de nieuwsuitzending heet «het onderdeel«. Het resultaat van de meteorologische waarneming kan zowel verbaal als met representaties worden weergegeven. Normaal gesproken wordt een kaart van het te observeren gebied gebruikt en worden de meteorologische variabelen die zijn waargenomen en hun evolutie erop weergegeven.

Met de bestudeerde reeks meteorologische variabelen kunnen modellen worden gebouwd om te helpen bij hun voorspelling. Ervoor, zijn gebaseerd op de werkingspatronen en het gedrag van deze meteorologische variabelen omgevingsomstandigheden en hoe deze in de loop van de tijd kunnen evolueren, wordt geanalyseerd. Weersvoorspelling is in het dagelijks leven zeer noodzakelijk om te weten hoe het weer de komende dagen zal zijn en om te kunnen handelen naar het weer.

Weersvoorspellingsmodellen gebruiken de gegevens die na zoveel jaren van registratie zijn verkregen om de kenmerken van het klimaat van een regio te kunnen formuleren. Zoals u weet, is het weer niet hetzelfde als het weer. Meteorologie verwijst naar de toestand van meteorologische variabelen op een bepaalde tijd. Het klimaat is echter de verzameling van deze variabelen door de jaren heen. Een klimaat is bijvoorbeeld polair, wanneer variabelen zoals temperatuur, neerslag in de vorm van sneeuw, wind, etc. Ze vormen een koud klimaat, waarin lage temperaturen onder nul overheersen.

Meteorologische observatieapparatuur

De basis van alle meteorologische waarnemingen ligt natuurlijk in de meteorologische instrumenten die worden gebruikt om de metingen uit te voeren. Deze tabel geeft een overzicht van enkele van de meest gebruikte instrumenten:

Een meteorologisch station heeft meestal meerdere van deze instrumenten, ook al is het erg compleet. Om de metingen van de meteorologische variabelen correct uit te voeren, moeten ze worden uitgevoerd volgens de criteria die zijn vastgesteld door de Wereld Meteorologische Organisatie. Deze criteria zijn gebaseerd op de juiste locatie, oriëntatie en omgevingscondities die de meetapparatuur kunnen beïnvloeden en de verkregen resultaten kunnen veranderen.

Om de gegevens strikt te maken, moet de behuizing van een meteorologisch station een wachthuis hebben, een soort witte houten kooi op 1.5 m van de grond, waarin zich de thermometers, de hygrometer en de verdampingsmeter bevinden. Bovendien hebben de stations in veel gevallen een meteorologische toren. Hierop bevinden zich meetapparatuur zoals thermometers, anemometers en windvinnen, die ons informeren over de meteorologische omstandigheden op verschillende hoogtes.

Observatie meteorologische satellieten

Zoals eerder vermeld, zijn observatiesatellieten zonder twijfel de meest complexe, maar degene die goede resultaten opleveren. De positie die satellieten in een baan om de aarde innemen, stelt hen in staat een bevoorrecht zicht te hebben, veel breder en uitgebreider dan dat van enig apparaat op het aardoppervlak.

Satellieten ontvangen elektromagnetische straling uitgezonden en gereflecteerd door de aarde. De eerste komt van zichzelf en de tweede komt van de zon, maar wordt weerkaatst door het aardoppervlak en in de atmosfeer voordat het de satelliet bereikt. De satellieten vangen bepaalde frequenties van deze straling op, van verschillende intensiteit afhankelijk van de atmosferische omstandigheden, om later de gegevens te verwerken en de beelden uit te werken die zullen worden ontvangen op de grondstations, waar ze zullen worden geïnterpreteerd.

Meteorologische satellieten kunnen worden geclassificeerd volgens de baan waarin ze zich bevinden en volgens hun type:

Geostationaire satellieten

Deze satellieten roteren op hetzelfde moment als de aarde, dus ze visualiseren alleen een vast punt op de evenaar van de aarde. Meestal zijn deze satellieten bevinden zich op zeer grote afstanden van de aarde (ongeveer 40.000 km).

De voordelen van deze satellieten zijn dat, omdat ze zo ver uit elkaar liggen, hun gezichtsveld zeer breed is, evenveel als het hele oppervlak van de planeet. Daarnaast geven ze ook continu informatie over een bepaald gebied dat je wilt observeren en laten ze de meteorologische evolutie in dat gebied toe.

Polaire satellieten

Polaire satellieten zijn die in een baan veel dichterbij dan de vorige (tussen 100 en 200 km hoog), dus ze bieden ons een beter zicht op onze planeet. Het nadeel is dat, hoewel het ons afbeeldingen biedt met een hogere resolutie en duidelijker, ze kunnen minder ruimte waarnemen.

Een meteorologische satelliet heeft de juiste instrumenten om informatie over verschillende eigenschappen van de planeet aarde vast te leggen, maar vangt vooral zichtbare en infrarode elektromagnetische straling op. Van deze informatie worden twee soorten satellietbeelden gemaakt, de zogenaamde spectrumband waarmee ze corresponderen. Als de ontvangen beelden achter elkaar worden geplaatst, gezien als een reeks, zullen we de bewegingen van de wolken kunnen waarderen, net zoals de weerman ons elke dag op televisie laat zien.

Soorten observaties

Afhankelijk van de informatie die door de twee soorten meteorologische satellieten wordt verzameld, kunnen we observatiekaarten maken met de twee soorten beelden die de satellieten verzamelen: ten eerste zijn er de beelden die zichtbaar zijn en ten tweede die in het infrarood.

Zichtbare afbeeldingen (VIS)

De zichtbare beelden vormen een beeld dat sterk lijkt op het beeld dat we zouden waarnemen als we ons op de satelliet bevonden, aangezien, zoals onze ogen zouden doen, de satelliet de zonnestraling opvangt na reflectie op de wolken, het land of de zee, afhankelijk van de zone.

De helderheid van het beeld is afhankelijk van drie factoren: de intensiteit van de zonnestraling, de elevatiehoek van de zon en het reflectievermogen van het waargenomen lichaam. Het gemiddelde reflectievermogen (of albedo) van het aarde-atmosfeer-systeem is 30%, maar zoals we in het vorige hoofdstuk hebben gezien, kunnen sneeuw en sommige wolken een grote hoeveelheid licht weerkaatsen, zodat ze op een zichtbaar satellietbeeld helderder lijken dan bijvoorbeeld de zee.

Hoewel wolken over het algemeen goede reflectoren zijn, hangt hun albedo af van de dikte en de aard van de deeltjes waaruit ze bestaan. Een cirrus, bijvoorbeeld, een dunne wolk gevormd door ijskristallen, reflecteert nauwelijks zonnestraling, dus het is moeilijk om het in een zichtbaar beeld te zien (ze zijn bijna transparant).

Infrarood (IR) beeldvorming

De intensiteit van de infraroodstraling die door een lichaam wordt uitgezonden, is direct gerelateerd aan de temperatuur. Dus een hoge en koude wolk, zoals een cirruswolk, het zal op zo'n afbeelding erg helder lijken. De woestijn om XNUMX uur, als er geen wolken boven zijn, zal vanwege de hoge temperatuur als een zeer donker gebied in de afbeelding verschijnen. Infraroodbeelden kunnen in kleur worden verbeterd, afhankelijk van de emissietemperatuur van het gebied, waardoor de identificatie van zeer koude gebieden wordt vergemakkelijkt, die meestal overeenkomen met hoogontwikkelde wolkentoppen.

Infraroodbeelden maken het moeilijk om onderscheid te maken tussen lage bewolking en mistOmdat hun temperatuur vergelijkbaar is met die van het oppervlak waarop ze zich bevinden, kunnen ze ermee worden verward.

Infraroodbeelden worden voornamelijk 's nachts gebruikt, omdat er geen licht is voor de satellieten die zichtbare beelden vastleggen om vast te leggen. Je moet bedenken dat of het nu dag of nacht is, lichamen warmte afgeven en, afhankelijk van hun temperatuur, witter of donkerder zullen zijn. Om deze reden worden de twee soorten observaties gebruikt om de informatie beter te contrasteren en maximaal te voltooien.

Met deze informatie weet u al meer over meteorologie en het belang van observatie ervan voor het maken van modellen die helpen bij weersvoorspelling.