Pozorovanie v meteorológii

Pre poznanie meteorologickej situácie vo všetkých častiach sveta je nevyhnutné pozorovanie našej planéty. Vďaka mnohým pozorovacie prístroje môžeme poznať a dokonca predpovedať meteorologické podmienky takmer v každom kúte planéty Zem.

Za účelom poznania stavu meteorológie sa merania uskutočňujú v tisícoch meteorologických staníc umiestnených nielen na pevnine, ale aj na mori, v rôznych výškach atmosféry a dokonca aj na satelitoch z vesmíru. Ako fungujú prístroje pozorujúce našu planétu a jej meteorologické podmienky? Aké dôležité sú z hľadiska predpovede počasia?

Pozorovanie v meteorológii

Meracie prístroje rôznych meteorologických premenných, ako napr tlak, vietor, vlhkosť, zrážky, teploty, atď. Sú umiestnené v pevných pozíciách na celej planéte. Nachádzajú sa na miestach na pevnine, ako sú roviny, hory, údolia, mestá, ako aj na trasách sledovaných loďami a lietadlami, pričom využívajú skutočnosť, že všetky majú na palube meteorologické prístroje.

Využitie informácií poskytovaných všetkými týmito zdrojmi pozorovania je veľmi rôzne: od samotného časového záznamu v konkrétnych staniciach až po vypracovanie meteorologických predpovedí. V každom prípade meteorologické centrá sústreďujú informácie podľa oblastí, spracúvajú ich, kontrolujú ich kvalitu a distribuujú ich používateľom, ktorí ich môžu potrebovať na štúdium atmosféry.

Ak sa o výsledku meteorologického pozorovania uskutočňuje komunikácia s verejnosťou, nazýva sa to meteorologická správa. Preto spravodajstvo sa volá «časť«. Výsledok meteorologického pozorovania je možné zobraziť verbálne aj s reprezentáciami. Normálne sa používa mapa pozorovanej oblasti a sú na nej znázornené meteorologické premenné, ktoré boli pozorované, a ich vývoj.

So študovaným súborom meteorologických premenných je možné zostaviť modely, ktoré pomôžu pri ich predpovedaní. Pre to, sú založené na vzorcoch činnosti a správania týchto meteorologických premenných na podmienky prostredia a analyzuje sa, ako sa môžu časom vyvíjať. Predpovedanie počasia je v každodennom živote veľmi potrebné, aby ste vedeli, aké bude počasie v nasledujúcich dňoch, a aby ste vedeli konať podľa počasia.

Modely predpovede počasia využívajú údaje získané po toľkých rokoch záznamov na to, aby mohli formulovať charakteristiky, ktoré tvoria podnebie regiónu. Ako viete, počasie nie je rovnaké ako počasie. Meteorológia sa odvoláva do stavu meteorologických veličín v určitom čase. Podnebie je však súborom týchto premenných v priebehu rokov. Napríklad podnebie je polárne, keď sa vyskytujú premenné ako teplota, zrážky vo forme snehu, vetry atď. Tvoria chladné podnebie, v ktorom prevládajú nízke teploty pod nulou.

Meteorologický pozorovací prístroj

Samozrejme, základ všetkých meteorologických pozorovaní spočíva v meteorologických prístrojoch, ktoré sa používajú na meranie. Táto tabuľka sumarizuje niektoré z najčastejšie používaných nástrojov:

Meteorologická stanica má zvyčajne niekoľko týchto prístrojov, aj keď je veľmi kompletná. Aby sa merania meteorologických premenných mohli vykonávať správne, musia sa vykonávať podľa kritérií stanovených v Svetová meteorologická organizácia. Tieto kritériá sú založené na správnom umiestnení, orientácii a podmienkach prostredia, ktoré môžu mať vplyv na meracie prístroje a meniť získané výsledky.

Aby boli údaje presné, kabína meteorologickej stanice musí mať strážnu skrinku, akúsi bielu drevenú klietku umiestnenú 1.5 m od zeme, vo vnútri ktorej sú umiestnené teplomery, vlhkomer a výparník. Okrem toho v mnohých prípadoch stanice majú meteorologická veža. Sú na ňom umiestnené meracie prístroje ako teplomery, anemometre a veterné lopatky, ktoré nás informujú o meteorologických podmienkach v rôznych výškach.

Pozorovacie meteorologické satelity

Ako už bolo spomenuté a nepochybne, pozorovacie satelity sú najkomplexnejšie, ale tie, ktoré poskytujú dobré výsledky. Poloha satelitov na obežnej dráhe okolo Zeme im umožňuje mať privilegované videnie, oveľa širšie a komplexnejšie ako videnie ktoréhokoľvek zariadenia umiestneného na zemskom povrchu.

Satelity prijímajú elektromagnetické žiarenie emitované a odrážané Zemou. Prvý pochádza zo seba a druhý zo Slnka, ale odráža sa na zemskom povrchu a v atmosfére pred dosiahnutím satelitu. Družice zachytávajú určité frekvencie tohto žiarenia, rôznej intenzity v závislosti od atmosférických podmienok, aby neskôr údaje spracovali a vypracovali obrázky, ktoré sa získajú na pozemných staniciach, kde sa budú interpretovať.

Meteorologické satelity možno klasifikovať podľa obežnej dráhy, na ktorej sa nachádzajú, a podľa ich typov:

Geostacionárne satelity

Tieto satelity sa otáčajú súčasne s tým, čo Zem, takže vizualizujú iba pevný bod umiestnený na zemskom rovníku. Spravidla ide o tieto satelity sa nachádzajú vo veľmi veľkých vzdialenostiach od Zeme (asi 40.000 XNUMX km).

Výhody, ktoré tieto satelity ponúkajú, spočívajú v tom, že pokiaľ sú tak ďaleko, ich zorné pole je veľmi široké a veľké ako celá tvár planéty. Okrem toho tiež nepretržite poskytujú informácie o konkrétnej oblasti, ktorú chcete pozorovať, a umožňujú meteorologický vývoj v tejto oblasti.

Polárne satelity

Polárne satelity sú tie, ktoré obiehajú oveľa bližšie ako tie predchádzajúce (vysoké medzi 100 a 200 km), takže nám poskytujú bližší pohľad na našu planétu. Nevýhodou je, že aj keď nám ponúka obrázky s vyšším rozlíšením a jasnejšie, sú schopní pozorovať menej priestoru.

Meteorologický satelit má príslušné prístrojové vybavenie na zaznamenávanie informácií o rôznych vlastnostiach planéty Zem, ale hlavne zachytáva viditeľné a infračervené elektromagnetické žiarenie. Z týchto informácií sa vytvárajú dva typy satelitných snímok, ktoré sa nazývajú spektrum, ktorému zodpovedajú. Ak sú prijaté obrázky umiestnené jeden za druhým a sú zobrazené ako sekvencia, budeme schopní oceniť pohyby mrakov, tak ako nám to každý deň ukazuje človek v televízii.

Druhy pozorovaní

V závislosti na informáciách zhromaždených týmito dvoma typmi meteorologických satelitov môžeme vytvoriť pozorovacie mapy s dvoma typmi snímok, ktoré satelity zhromažďujú: Po prvé, existujú obrazy, ktoré sú viditeľné vo viditeľnej podobe, a po druhé, tie, ktoré sú v infračervenej oblasti.

Viditeľné obrázky (VIS)

Viditeľné obrázky tvoria obraz veľmi podobný tomu, ktorý by sme vnímali, keby sme sa nachádzali na satelite, pretože satelit by, ako by to robili naše oči, zachytával slnečné žiarenie po odraze od oblakov, pevniny alebo mora, v závislosti od zóna.

Jas obrazu závisí od troch faktorov: intenzita slnečného žiarenia, uhol vyvýšenia slnka a odrazivosť pozorovaného telesa. Priemerná odrazivosť (alebo albedo) systému Zem-atmosféra je 30%, ale ako sme videli v predchádzajúcej kapitole, sneh a niektoré mraky sú schopné odrážať veľké množstvo svetla, takže na viditeľnej satelitnej snímke by vyzerali jasnejšie ako napríklad more.

Aj keď sú mraky všeobecne dobrými reflektormi, ich albedo závisí od hrúbky a povahy častíc, ktoré ich tvoria. Napríklad cirrus, ktorý je tenkým mrakom tvoreným ľadovými kryštálmi, sotva odráža slnečné žiarenie, takže je ťažké ho vidieť na viditeľnom obrázku (sú takmer priehľadné).

Infračervené (IR) zobrazovanie

Intenzita infračerveného žiarenia emitovaného telesom priamo súvisí s jeho teplotou. Vysoký a studený oblak, napríklad cirrus, sa na takomto obrázku zobrazí veľmi jasne. Púšť na pravé poludnie, ak nad ňou nie sú mraky, sa na snímke javí ako veľmi tmavá oblasť kvôli svojej vysokej teplote. Infračervené obrázky môžu byť farebne vylepšené v závislosti od emisnej teploty oblasti, čo uľahčuje identifikáciu veľmi chladných oblastí, čo obvykle zodpovedá vysoko vyvinutým vrcholom oblakov.

Infračervené obrázky sťažujú rozlíšenie nízkej oblačnosti a hmlyKeďže ich teplota je podobná teplote povrchu, kde sa nachádzajú, mohli by sa s nimi pomýliť.

Infračervené obrázky sa používajú hlavne v noci, pretože satelity, ktoré snímajú viditeľné obrázky, nie sú schopné zachytiť žiadne svetlo. Musíte si myslieť, že či už je deň alebo noc, telá vyžarujú teplo a v závislosti od ich teploty budú belšie alebo tmavšie. Z tohto dôvodu sa používajú dva typy pozorovania na lepšie porovnanie informácií a ich dokončenie na maximum.

Vďaka týmto informáciám už budete vedieť viac o meteorológii a dôležitosti jej pozorovania pre tvorbu modelov, ktoré pomáhajú pri predpovedaní počasia.