การสังเกตในอุตุนิยมวิทยา

เพื่อที่จะทราบสถานการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาของทุกส่วนของโลกการสังเกตโลกของเราเป็นสิ่งสำคัญ ขอบคุณหลาย ๆ เครื่องมือสังเกต เราสามารถรู้และทำนายสภาพอุตุนิยมวิทยาของเกือบทุกมุมโลกได้

เพื่อที่จะทราบสถานะของอุตุนิยมวิทยาการวัดจะเกิดขึ้นในสถานีอุตุนิยมวิทยาหลายพันแห่งที่ตั้งอยู่ไม่เพียง แต่บนบกเท่านั้น แต่ยังอยู่ในทะเลด้วยที่ระดับความสูงที่แตกต่างกันของชั้นบรรยากาศและ แม้แต่บนดาวเทียมจากนอกโลก อุปกรณ์ที่สังเกตโลกของเราและสภาพทางอุตุนิยมวิทยาทำงานอย่างไร มีความสำคัญอย่างไรในแง่ของการพยากรณ์อากาศ?

การสังเกตในอุตุนิยมวิทยา

อุปกรณ์ตรวจวัดของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาที่แตกต่างกันเช่น ความดันลมความชื้นปริมาณน้ำฝนอุณหภูมิ เป็นต้น พวกมันตั้งอยู่ในตำแหน่งคงที่ทั่วทั้งดาวเคราะห์ พวกเขาตั้งอยู่ทั้งในสถานที่บนแผ่นดินใหญ่เช่นที่ราบภูเขาหุบเขาเมืองตลอดจนเส้นทางที่ติดตามโดยเรือและเครื่องบินโดยใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาทั้งหมดมีเครื่องมือทางอุตุนิยมวิทยาบนเรือ

การใช้ข้อมูลที่ได้จากแหล่งข้อมูลการสังเกตเหล่านี้มีความหลากหลายมากตั้งแต่การบันทึกชั่วคราวในสถานีเฉพาะไปจนถึงการพยากรณ์ทางอุตุนิยมวิทยาอย่างละเอียด ไม่ว่าในกรณีใดศูนย์อุตุนิยมวิทยาจะรวมศูนย์ข้อมูลตามพื้นที่ประมวลผลควบคุมคุณภาพและแจกจ่ายให้กับผู้ใช้ที่อาจจำเป็นต้องใช้เพื่อศึกษาบรรยากาศ

เมื่อมีการสื่อสารกับสาธารณชนเกี่ยวกับผลการสังเกตทางอุตุนิยมวิทยาเรียกว่ารายงานทางอุตุนิยมวิทยา ด้วยประการฉะนี้ ข่าวที่เรียกว่า«ส่วน«. ผลของการสังเกตทางอุตุนิยมวิทยาสามารถแสดงได้ทั้งด้วยวาจาและการเป็นตัวแทน โดยปกติจะใช้แผนที่ของพื้นที่ที่จะสังเกตเห็นและแสดงตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาที่สังเกตได้และวิวัฒนาการของมัน

ด้วยชุดของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาที่ศึกษาสามารถสร้างแบบจำลองเพื่อช่วยในการทำนายได้ สำหรับมัน, ขึ้นอยู่กับรูปแบบการทำงานและพฤติกรรมของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาเหล่านี้ กับสภาพแวดล้อมและวิธีที่พวกมันสามารถพัฒนาไปตามกาลเวลาได้รับการวิเคราะห์ การพยากรณ์อากาศเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างมากในชีวิตประจำวันเพื่อให้สามารถรู้ว่าสภาพอากาศในอีกไม่กี่วันข้างหน้าจะเป็นอย่างไรและสามารถปฏิบัติตามสภาพอากาศ

แบบจำลองการพยากรณ์อากาศใช้ข้อมูลที่ได้รับหลังจากบันทึกเป็นเวลาหลายปีเพื่อให้สามารถกำหนดลักษณะที่ประกอบกันเป็นสภาพภูมิอากาศของภูมิภาคได้ อย่างที่ทราบกันดีว่าสภาพอากาศไม่เหมือนกับสภาพอากาศ อุตุนิยมวิทยาหมายถึง กับสถานะของตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยา ในช่วงเวลาหนึ่ง อย่างไรก็ตามสภาพภูมิอากาศเป็นตัวกำหนดตัวแปรเหล่านี้ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่นสภาพภูมิอากาศมีขั้วเมื่อมีตัวแปรเช่นอุณหภูมิการตกตะกอนในรูปแบบของหิมะลมเป็นต้น พวกเขาก่อตัวเป็นอากาศหนาวเย็นซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเป็นหลัก

อุปกรณ์สังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยา

แน่นอนว่าพื้นฐานของการสังเกตทางอุตุนิยมวิทยาทั้งหมดอยู่ที่เครื่องมือทางอุตุนิยมวิทยาที่ใช้ในการวัด ตารางนี้สรุปเครื่องมือที่ใช้บ่อยที่สุด:

สถานีอุตุนิยมวิทยามักจะมีเครื่องมือเหล่านี้หลายอย่างแม้ว่ามันจะสมบูรณ์มากก็ตาม เพื่อให้การวัดตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาดำเนินไปอย่างถูกต้องจะต้องดำเนินการตามเกณฑ์ที่กำหนดโดย องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก เกณฑ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการวางแนวและสภาพแวดล้อมที่ถูกต้องซึ่งอาจส่งผลต่ออุปกรณ์ตรวจวัดและปรับเปลี่ยนผลลัพธ์ที่ได้รับ

เพื่อให้ข้อมูลมีความเข้มงวดตู้ของสถานีอุตุนิยมวิทยาจะต้องมีตู้ยามซึ่งเป็นกรงไม้สีขาวชนิดหนึ่งซึ่งตั้งอยู่ห่างจากพื้นดิน 1.5 ม. ภายในซึ่งมีเทอร์โมมิเตอร์ไฮโกรมิเตอร์และเครื่องระเหย นอกจากนี้ในหลายกรณีสถานีมี หออุตุนิยมวิทยา. อุปกรณ์วัดเช่นเทอร์มอมิเตอร์เครื่องวัดความเร็วลมและใบพัดลมตั้งอยู่บนนั้นซึ่งจะแจ้งให้เราทราบเกี่ยวกับสภาพทางอุตุนิยมวิทยาที่ความสูงต่างกัน

สังเกตการณ์ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้และไม่ต้องสงสัยเลยว่าดาวเทียมสังเกตการณ์มีความซับซ้อนที่สุด แต่เป็นดาวเทียมที่ให้ผลลัพธ์ที่ดี ตำแหน่งที่ดาวเทียมอยู่ในวงโคจรรอบโลกช่วยให้พวกมันมีการมองเห็นที่พิเศษกว้างและครอบคลุมมากกว่าอุปกรณ์ใด ๆ ที่อยู่บนพื้นผิวโลก

ดาวเทียมได้รับ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาและสะท้อนจากโลก ดวงแรกมาจากตัวมันเองและดวงที่สองมาจากดวงอาทิตย์ แต่สะท้อนออกจากพื้นผิวโลกและในชั้นบรรยากาศก่อนถึงดาวเทียม ดาวเทียมจะจับความถี่บางอย่างของรังสีนี้ซึ่งมีความเข้มต่างกันขึ้นอยู่กับสภาพบรรยากาศเพื่อประมวลผลข้อมูลในภายหลังและอธิบายภาพที่จะได้รับที่สถานีภาคพื้นดินอย่างละเอียดซึ่งจะถูกตีความ

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาสามารถจำแนกได้ตามวงโคจรที่พวกมันอยู่และตามประเภท:

ดาวเทียม Geostationary

ดาวเทียมเหล่านี้กำลังหมุนในเวลาเดียวกับที่โลกหมุนดังนั้นจึงเห็นภาพเฉพาะจุดคงที่ซึ่งตั้งอยู่บนเส้นศูนย์สูตรของโลก โดยปกติแล้วดาวเทียมเหล่านี้ ตั้งอยู่ห่างจากโลกมาก (ประมาณ 40.000 กม.)

ข้อได้เปรียบของดาวเทียมเหล่านี้คือระยะการมองเห็นของพวกมันนั้นกว้างมากพอ ๆ กับใบหน้าทั้งหมดของดาวเคราะห์ นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับพื้นที่เฉพาะที่คุณต้องการสังเกตและอนุญาตให้วิวัฒนาการทางอุตุนิยมวิทยาในพื้นที่นั้น ๆ

ดาวเทียมขั้วโลก

ดาวเทียมโพลาร์คือดาวเทียมที่โคจรเข้าใกล้กว่าดาวเทียมก่อนหน้านี้มาก (สูงระหว่าง 100 ถึง 200 กม.) ข้อเสียคือแม้ว่าจะให้ภาพที่มีความละเอียดสูงกว่าและชัดเจนกว่า พวกเขาสามารถสังเกตเห็นพื้นที่น้อยลง

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยามีเครื่องมือที่เพียงพอในการจับข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆของดาวเคราะห์โลก แต่ส่วนใหญ่จะจับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้และอินฟราเรด จากข้อมูลนี้ได้มีการสร้างภาพถ่ายดาวเทียมสองประเภทซึ่งเรียกว่าแถบสเปกตรัมที่สอดคล้องกัน หากภาพที่ได้รับมาวางเรียงต่อกันโดยดูเป็นลำดับเราจะสามารถชื่นชมการเคลื่อนไหวของเมฆได้เช่นเดียวกับที่มนุษย์อากาศแสดงให้เราเห็นทางโทรทัศน์ทุกวัน

ประเภทของการสังเกต

ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่รวบรวมโดยดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาทั้งสองประเภทเราสามารถสร้างแผนที่สังเกตการณ์ด้วยภาพสองประเภทที่ดาวเทียมเก็บรวบรวม: ประการแรกมีภาพที่เห็นในที่มองเห็นได้และที่สองคือภาพที่อยู่ในอินฟราเรด

ภาพที่มองเห็นได้ (VIS)

ภาพที่มองเห็นเป็นภาพที่คล้ายกับภาพที่เรารับรู้หากเราอยู่บนดาวเทียมเนื่องจากในขณะที่ดวงตาของเราทำดาวเทียมจะจับรังสีดวงอาทิตย์หลังจากสะท้อนกับเมฆผืนดินหรือทะเลขึ้นอยู่กับ โซน.

ความสว่างของภาพขึ้นอยู่กับปัจจัย XNUMX ประการ ได้แก่ ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์มุมเงยของดวงอาทิตย์และการสะท้อนแสงของร่างกายที่สังเกตได้ ค่าเฉลี่ยการสะท้อนแสง (หรืออัลเบโด) ของระบบบรรยากาศโลกคือ 30%แต่อย่างที่เราเห็นในบทที่แล้วหิมะและเมฆบางส่วนสามารถสะท้อนแสงจำนวนมากได้ดังนั้นในภาพถ่ายดาวเทียมที่มองเห็นได้จะดูสว่างกว่าทะเล

แม้ว่าเมฆโดยทั่วไปจะเป็นตัวสะท้อนแสงที่ดี แต่อัลเบโดก็ขึ้นอยู่กับความหนาและลักษณะของอนุภาคที่ประกอบขึ้นด้วย ตัวอย่างเช่นวงแหวนเป็นเมฆบาง ๆ ที่ก่อตัวจากผลึกน้ำแข็งแทบจะไม่สะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะมองเห็นในภาพที่มองเห็นได้ (เกือบจะโปร่งใส)

การถ่ายภาพอินฟราเรด (IR)

ความเข้มของรังสีอินฟราเรดที่ร่างกายปล่อยออกมาเกี่ยวข้องโดยตรงกับอุณหภูมิของมัน ดังนั้นเมฆที่สูงและเย็นเช่นเมฆวงแหวน ภาพดังกล่าวจะดูสว่างมาก ทะเลทรายตอนเที่ยงหากไม่มีเมฆเหนือจะปรากฏเป็นบริเวณที่มืดมากในภาพเนื่องจากมีอุณหภูมิสูง ภาพอินฟราเรดสามารถเพิ่มสีได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการปล่อยของพื้นที่ดังนั้นจึงช่วยให้ระบุบริเวณที่เย็นมากได้ง่ายขึ้นซึ่งโดยปกติจะสอดคล้องกับยอดเมฆที่มีการพัฒนาสูง

ภาพอินฟราเรด ทำให้ยากที่จะแยกแยะระหว่างเมฆต่ำและหมอกเนื่องจากอุณหภูมิใกล้เคียงกับพื้นผิวที่อยู่จึงอาจสับสนกับมันได้

ภาพอินฟราเรดส่วนใหญ่จะใช้ในเวลากลางคืนเนื่องจากไม่มีแสงสำหรับดาวเทียมที่จับภาพที่มองเห็นได้เพื่อจับภาพ คุณต้องคิดว่าไม่ว่าจะเป็นกลางวันหรือกลางคืนร่างกายจะปล่อยความร้อนและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมันพวกมันจะขาวหรือเข้มขึ้น ด้วยเหตุนี้การสังเกตทั้งสองประเภทจึงถูกนำมาใช้เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบข้อมูลได้ดีขึ้นและทำให้เสร็จสมบูรณ์ได้มากที่สุด

ด้วยข้อมูลนี้คุณจะได้ทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุตุนิยมวิทยาและความสำคัญของการสังเกตสำหรับการสร้างแบบจำลองที่ช่วยในการทำนายสภาพอากาศ