Посматрање у метеорологији

Да би се знала метеоролошка ситуација у свим деловима света, посматрање наше планете је од суштинског значаја. Хвала многима инструменти за посматрање можемо знати, па чак и предвидети метеоролошке услове скоро сваког кутка планете Земље.

Да би се знало стање метеорологије, мерења се врше у хиљадама метеоролошких станица које се налазе не само на копну, већ и на мору, на различитим висинама атмосфере и чак и на сателитима из свемира. Како функционишу уређаји који посматрају нашу планету и њене метеоролошке услове? Колико су важни у погледу временске прогнозе?

Посматрање у метеорологији

Мерни уређаји различитих метеоролошких променљивих као што су притисак, ветрови, влажност, киша, температуре, итд. Смештени су у фиксним положајима на целој планети. Смештени су како на местима на копну, као што су равнице, планине, долине, градови, тако и дуж рута којима су пролазили бродови и авиони, користећи чињеницу да сви имају метеоролошке инструменте на броду.

Информације које пружају сви ови извори за посматрање могу се користити врло различито: од пуког временског записа на одређеним станицама, до разраде метеоролошких предвиђања. У сваком случају, метеоролошки центри централишу информације по областима, обрађују их, контролишу њихов квалитет и дистрибуирају корисницима којима ће можда требати за проучавање атмосфере.

Када се обавести јавност о резултату метеоролошког посматрања, то се назива метеоролошки извештај. Тако, емисија вести се зове «део«. Резултат метеоролошког посматрања може се приказати и вербално и приказима. Обично се користи карта подручја које треба посматрати и на њему су представљене метеоролошке променљиве које су посматране и њихов развој.

Уз проучени скуп метеоролошких променљивих, могу се изградити модели који помажу у њиховом предвиђању. За то, заснивају се на обрасцима рада и понашања ових метеоролошких променљивих анализирају се услови околине и како се они могу временом развијати. Временска прогноза је веома потребна у свакодневном животу да бисмо могли знати какво ће бити време у наредних неколико дана и понашати се према времену.

Модели временске прогнозе користе податке добијене после толико година евиденција да би могли да формулишу карактеристике које чине климу региона. Као што знате, време није исто што и време. Метеорологија се односи стање метеоролошких променљивих у одређено време. Међутим, клима је скуп ових променљивих током година. На пример, клима је поларна када су променљиве попут температуре, падавина у облику снега, ветрова итд. Они формирају хладну климу, у којој превладавају ниске температуре испод нула степени.

Апарати за метеоролошко посматрање

Наравно, основа свих метеоролошких посматрања леже у метеоролошким инструментима који се користе за вршење мерења. Ова табела сумира неке од најчешће коришћених инструмената:

Метеоролошка станица обично има неколико ових инструмената, чак и ако је врло комплетан. Да би се мерења метеоролошких променљивих могла правилно извршити, она се морају извршити према критеријумима утврђеним у Светска метеоролошка организација. Ови критеријуми се заснивају на тачном положају, оријентацији и условима околине који могу утицати на мерне уређаје и изменити добијене резултате.

Да би подаци били ригорозни, ограђени простор метеоролошке станице мора имати стражарницу, неку врсту белог дрвеног кавеза смештеног 1.5 м од тла, у коме су смештени термометри, хигрометар и испаривач. Поред тога, у многим случајевима станице имају метеоролошки торањ. На њему су смештени мерни уређаји попут термометра, анемометра и лопатица који нас обавештавају о метеоролошким условима на различитим висинама.

Посматрање метеоролошких сателита

Као што је раније поменуто и без сумње, посматрачки сателити су најсложенији, али они који дају добре резултате. Положај који заузимају сателити у орбити око Земље омогућава им привилеговану визију, много ширу и свеобухватнију од било ког уређаја смештеног на земљиној површини.

Сателити примају електромагнетно зрачење које емитује и рефлектује Земља. Прва долази од себе, а друга од Сунца, али се одражава на површини земље и у атмосфери пре него што стигне до сателита. Сателити хватају одређене фреквенције овог зрачења, различитог интензитета у зависности од атмосферских услова, да би касније обрадили податке и разрадили слике које ће бити примљене на земаљским станицама, где ће бити интерпретиране.

Метеоролошки сателити могу се класификовати према орбити на којој се налазе и према њиховим врстама:

Геостационарни сателити

Ови сателити ротирају се истовремено са Земљом, па визуализују само фиксну тачку која се налази на Земљином екватору. Типично су ови сателити налазе се на веома великим удаљеностима од Земље (око 40.000 км).

Предности које нуде ови сателити су у томе што им је, тако далеко, видно поље веома широко, велико као цело лице планете. Поред тога, они такође континуирано пружају информације о одређеном подручју које желите да посматрате и омогућавају метеоролошку еволуцију у том подручју.

Поларни сателити

Поларни сателити су они који орбитирају много ближе од претходних (високи између 100 и 200 км), па нам нуде ближи поглед на нашу планету. Лоша страна је та што, иако нам нуди слике веће резолуције и јасније, способни су да посматрају мање простора.

Метеоролошки сателит има одговарајуће инструменте за хватање информација о разним својствима планете Земље, али углавном хвата видљиво и инфрацрвено електромагнетно зрачење. Из ових информација настају две врсте сателитских снимака који се називају опсегом спектра коме одговарају. Ако се примљене слике поставе једна за другом, посматрају се у низу, моћи ћемо да ценимо кретање облака, баш онако како нас временски човек свакодневно приказује на телевизији.

Врсте посматрања

У зависности од информација које прикупљају две врсте метеоролошких сателита, можемо да направимо мапе за посматрање са две врсте слика које сателити прикупљају: Прво, постоје слике које се виде на видљивом и, друго, оне које се налазе у инфрацрвеној мрежи.

Видљиве слике (ВИС)

Видљиве слике чине слику врло сличну оној коју бисмо опазили да смо лоцирани на сателиту, јер, као што би то чиниле наше очи, сателит хвата сунчево зрачење након рефлексије на облацима, копну или мору, у зависности од зона.

Осветљеност слике зависи од три фактора: интензитета сунчевог зрачења, угла елевације сунца и рефлексије посматраног тела. Просечна рефлективност (или албедо) система Земља-атмосфера износи 30%, али, као што смо видели у претходном поглављу, снег и неки облаци способни су да одражавају велику количину светлости, тако да би на видљивом сателитском снимку изгледали светлије од, на пример, мора.

Иако су облаци углавном добри рефлектори, њихов албедо зависи од дебљине и природе честица које их чине. На пример, циррус, танки облак који чине кристали леда, једва одражава сунчево зрачење, па га је тешко видети на видљивој слици (готово су прозирни).

Инфрацрвено (ИР) сликање

Интензитет инфрацрвеног зрачења које тело емитује у директној је вези са његовом температуром. Дакле, висок и хладан облак, као што је циррус, на таквој слици ће се појавити врло светло. Пустиња у подне, ако изнад ње нема облака, на слици ће се појавити као врло тамно подручје, због високе температуре. Инфрацрвене слике могу се побољшати бојом у зависности од температуре емисије подручја, што олакшава идентификацију веома хладних подручја, која обично одговарају високо развијеним врховима облака.

Инфрацрвене слике отежавају разликовање ниског облака и маглеБудући да је њихова температура слична оној на површини на којој се налазе, могли би да је збуне.

Инфрацрвене слике користе се углавном ноћу, јер нема сателита који снимају видљиве слике да би их снимили. Морате мислити да ће, било дању или ноћу, тела испуштати топлоту и, у зависности од температуре, биће беља или тамнија. Из тог разлога се користе две врсте посматрања како би се информације могле боље контрастирати и допунити до максимума.

Са овим информацијама већ ћете знати више о метеорологији и значају њеног посматрања за стварање модела који помажу у предвиђању времена.