Meteorologinės sąlygos reiškia atmosferos būklę, kuriai paprastai būdinga oro temperatūra, slėgis, drėgmė, greitis ir debesų buvimas ar nebuvimas. Pažvelkime į klausimus, susijusius su oru ir klimatu.
Bendrosios sąvokos ir terminai
Kalbėdami apie meteorologines sąlygas, jie dažnai vartoja tokius terminus kaip oras ar klimatas. Oras suprantamas kaip esama atmosferos būklė, tai yra giedras ar debesuotas, š altas ar karštas, oras drėgnas ar sausas, pučia stiprus vėjas ar tam tikroje vietovėje tvyro ramybė. Kalbėdami apie klimatą, jie turi omenyje ilgesnio laikotarpio atmosferos reiškinių charakteristikas, pavyzdžiui, vasaros ar rudens klimatą.
Kitas skirtumas tarp sąvokų „oras“ir „klimatas“yra teritorinis veiksnys. Oras įvairiose vietose gali skirtis, pavyzdžiui, tam tikrame mieste gali lyti lietus, o 20 val.km nuo miesto gali būti giedras oras. Klimatas yra platesnė charakteristika ne tik laike, bet ir erdvėje. Taigi, yra tropinio, žemyninio ar poliarinio klimato sąvokos.
Kodėl skirtingų Žemės sričių klimatas skiriasi?
Atsakymas į šį klausimą yra mūsų planetos sferinė forma. Dėl šios formos saulės spinduliai į jos paviršių krenta skirtingais kampais. Kuo spindulių kritimo kampas arčiau 90o, tuo labiau įšyla paviršius ir oras. Ši situacija būdinga atogrąžų ir subtropikų zonoms. Priešingai, kuo toliau spindulių kritimo kampas nukrypsta nuo stačiojo kampo, tuo mažiau saulės energijos gauna dirva ir oras, tuo š altesnis klimatas. Ryškus š alto klimato pavyzdys yra atmosferos būklė Antarktidoje.
Savo ruožtu dėl planetos poliarinės ir pusiaujo zonų temperatūrų skirtumo atsiranda vėjai, taip pat susidaro prielaidos lietaus debesims susidaryti. Dėl skirtingų meteorologinių sąlygų žemės platumose atsiranda ir išnyksta ciklonai (žemo atmosferos slėgio sritys) ir anticiklonai (aukšto oro slėgio zonos).
Metų laikų egzistavimo priežastis
Kiekvienas vaikas nuo mažens žino, kad yra 4 sezonai: žiema, ruduo, pavasaris ir vasara. Tačiau visi šie metų laikai, kurių kiekvienam būdingos tam tikros klimato ir meteorologinės sąlygos, pasitaiko tik vidutinėse mūsų planetos platumose. Mūsų planetos juostoje, esančioje nuo 40-osios pietų lygiagretės iki 40-osios šiaurinių pusrutulių lygiagretės, vyrauja atogrąžų ir subtropikų klimatas, kuriam būdingi tik 2 kartus arba metų laikai: drėgnas ir sausas.
Išsiaiškinome skirtingų meteorologinių sąlygų skirtingose platumose priežastį. Bet kodėl keičiasi sezonas? Atsakymas į šį klausimą slypi Žemės sukimosi ašies posvyryje Žemės orbitos plokštumos atžvilgiu. Mūsų planeta sukasi aplink saulę beveik tobulu apskritimu ir jei nebūtų Žemės ašies posvyrio 23,5o, tai kiekvienoje platumoje klimatas per metus nesikeistų. Pasvirusi planetos sukimosi ašis numato saulės energijos kiekio, patenkančio į planetos paviršių, svyravimus kiekviename metų taške. Šie energijos pokyčiai sukelia oro temperatūros svyravimus, kurie paprastai yra ±40 °C. Didžiausia ir mažiausia leistina temperatūra yra atitinkamai +58°C (El Azizijoje, Libija) ir -89,2°C (Antarktidoje).
Atkreipkite dėmesį, kad mūsų planetos sukimosi ašies pokrypis nebuvo pastovus per visą jos egzistavimo laiką. Autentiškai žinoma, kad dinozaurų egzistavimo Žemėje metu buvo tikrai kitaip. Šį nuolydį gali įtakoti ir išoriniai veiksniai, susiję su skirtingais kosminiais kūnais, ir vidiniai veiksniai, atsirandantys dėl masės pasiskirstymo mūsų planetos paviršiuje pokyčių.
Palankios ir nepalankios meteorologinės sąlygos
Dažnai galiteišgirsti žodžius: „yra geras oras“arba „šiame regione numatomas blogas oras“. Kokia šių frazių prasmė? Norėdami atsakyti į klausimą, pateikiame pagrindinius parametrus, lemiančius atmosferos būklę (tiksliau, reikia sakyti troposferą, nes būtent žemutinėje atmosferos dalyje vyksta visi oro reiškiniai):
- temperatūra;
- slėgis;
- vėjo greitis;
- oro drėgnumas;
- debesų buvimas arba nebuvimas.
Aukščiau pateiktų penkių parametrų rodikliai leidžia kalbėti ir apie palankias, ir apie nepalankias meteorologines sąlygas (NMU). Pavyzdžiui, aukšta temperatūra ir slėgis, per ryški saulė ir žema oro drėgmė arba, atvirkščiai, žema temperatūra, lietus, didelis vėjo greitis, žemas slėgis – visa tai yra NMU. Palankioms oro sąlygoms paprastai būdingos aukščiau pateiktų klimato parametrų vidutinės vertės.
Pagrindinis visų atmosferos procesų š altinis
Žinoma, visų atmosferos (ir ne tik) procesų variklis yra saulės spinduliuotė. Būtent ji priverčia daugelį cheminių medžiagų užbaigti savo ciklą gamtoje. Kalbant apie klimatą ir orus, galime pasakyti taip: į Žemę krintantys saulės spinduliai atmosferos tiesiogiai nešildo, pirmiausia pakyla litosferos, vėliau – hidrosferos temperatūra. Vėsdamos litosfera ir hidrosfera skleidžia infraraudonąsias elektromagnetines bangas, kurios paprastai vadinamos „šiluma“. Būtentšios bangos kaitina planetos atmosferą.
Svarbus momentas formuojantis buveinės meteorologinėms sąlygoms yra skirtingas litosferos ir hidrosferos šildymo ir aušinimo greitis. Taigi litosfera greitai įšyla ir atšąla, tačiau hidrosferai šie procesai vyksta daug lėčiau. Šio skirtingo elgesio, susijusio su saulės spinduliuote, priežastis yra skirtinga jų šiluminė talpa, taip pat spinduliavimo galia.
Kiti energijos š altiniai, turintys įtakos orui
Saulės energija yra pagrindinis indėlis į visus procesus, vykstančius troposferoje. Tačiau yra ir kitų energijos š altinių, kurie gali turėti įtakos oro sąlygoms tam tikroje vietovėje ir taip pat užtikrinti šių sąlygų stabilumą:
- geoterminė energija ir vulkaniniai procesai;
- kvėpavimo procesas ir biologinių organizmų atliekos, kurios atlieka svarbų vaidmenį palaikant stabilią cheminę atmosferos sudėtį.
Atmosferos procesai ir jų laiko bei erdvės masteliai
Kaip minėta, bet kokie atmosferoje vykstantys procesai yra susiję su į Žemę patenkančios saulės energijos kiekio svyravimais. Dėl šių svyravimų oras sušyla ir vėsta dieną ir naktį. Tai kasdieninis orų pasikeitimas. Sniego susidarymo ir tirpimo procesai jau vyksta kasmet.
Kaidant orą tam tikroje srityje, jis plečiasi, o tai reiškia, kad sumažėja slėgis. Dėl slėgio pasikeitimo susidaro vėjai, kurie linkę įišlyginti skirtumą. Jie yra kitokio pobūdžio ir avarinėse situacijose gali sukelti uraganų ir viesulų susidarymą. Pastaruoju atveju kalbama apie labai sunkias meteorologines sąlygas. Savo ruožtu uraganai yra trumpalaikis tam tikros srities reiškinys, tai yra, jiems būdingi erdviniai ir ilgalaikiai laiko parametrai.
Meteorologinė prognozė
Sunku įsivaizduoti šiuolaikinį pasaulį be informacijos apie orų prognozes bet kuriame planetos regione. Taigi lėktuvų skrydžiai, žemės ūkio ir komercinė veikla kasmet vis labiau priklauso nuo meteorologinių duomenų. Pavyzdžiui, skrydžių tvarkaraščiai drastiškai keičiasi esant nepalankioms oro sąlygoms.
Meteorologinė prognozė yra daugybės duomenų apdorojimo naudojant galingiausius kompiuterius, kurie apdoroja įvesties informaciją pagal tam tikrą sudėtingą empirinį modelį, naudojant žinomus fizikos dėsnius, rezultatas. Duomenys apie konkretaus regiono meteorologines sąlygas renkami naudojant strategiškai išdėstytas meteorologines stotis ant žemės, naudojant palydovus ir nepilotuojamas orlaivius.
Atmosferos procesų kitose planetose tyrimas
Meteorologija yra tarpdisciplininis mokslas. Praktinis šio mokslo rezultatas – meteorologinis prognozavimas. Pačios užduoties sudėtingumas yra susijęs su būtinu šimtų ir tūkstančių veiksnių, turinčių įtakos prognozės rezultatui, įvertinimu. Už geriausiąsuprasdami šių veiksnių įtaką mūsų Žemės orams, viso pasaulio mokslininkai užsiima atmosferos procesų kitose Saulės sistemos planetose stebėjimu ir tyrimais. Pavyzdžiui, Didžioji raudonoji dėmė ant Jupiterio, kuris yra galingas anticiklonas, egzistavęs daugiau nei 300 metų.
