Meteorološke razmere pomenijo stanje ozračja, za katerega so običajno značilni temperatura zraka, tlak, vlažnost, hitrost ter prisotnost ali odsotnost oblakov. Oglejmo si podrobneje vprašanja, povezana z vremenom in podnebjem.
Splošni pojmi in izrazi
Ko govorijo o meteoroloških razmerah, pogosto uporabljajo izraze, kot sta vreme ali podnebje. Vreme razumemo kot trenutno stanje ozračja, to je, da je jasno ali oblačno, hladno ali vroče, zrak je vlažen ali suh, piha močan veter ali je na določenem območju mir. Ko govorijo o podnebju, mislijo na značilnost atmosferskih pojavov v daljšem časovnem obdobju, na primer poletno ali jesensko podnebje.
Druga razlika med pojmoma "vreme" in "podnebje" je teritorialni dejavnik. Vreme se lahko od kraja do kraja razlikuje, na primer v določenem mestu lahko dežuje, ob 20.km od mesta je lahko jasno vreme. Podnebje je bolj razširjena značilnost ne le v času, ampak tudi v prostoru. Torej obstajajo koncepti tropskega, celinskega ali polarnega podnebja.
Zakaj imajo različna področja Zemlje različna podnebja?
Odgovor na to vprašanje je sferična oblika našega planeta. Ta oblika povzroči, da sončni žarki padajo pod različnimi koti na njeno površino. Bližje kot je vpadni kot žarkov 90o, bolj se segrejeta površina in zrak. To stanje je značilno za tropska in subtropska območja. Nasprotno, bolj ko vpadni kot žarkov odstopa od pravega kota, manj sončne energije prejeta tla in zrak ter hladnejše je podnebje. Osupljiv primer hladnega podnebja je stanje ozračja na Antarktiki.
Po drugi strani pa razlika v temperaturah polarnih in ekvatorialnih con planeta vodi do pojava vetrov in ustvarja tudi predpogoje za nastanek deževnih oblakov. Različne meteorološke razmere na zemljepisnih širinah vodijo v nastanek in izginotje ciklonov (območja nizkega atmosferskega tlaka) in anticiklonov (območja z visokim zračnim tlakom).
Razlog za obstoj letnih časov
Vsak otrok že od malih nog ve, da obstajajo 4 letni časi: zima, jesen, pomlad in poletje. Vendar pa se vsi ti letni časi, za vsako od katerih so značilne določene podnebne in meteorološke razmere, pojavljajo le v srednjih zemljepisnih širinah našega planeta. Pas našega planeta, ki se nahaja od 40. vzporednika južne do 40. vzporednika severne poloble, ima tropsko in subtropsko podnebje, za katero je značilno le 2 krat ali letni časi: mokro in suho.
Ugotovili smo razlog za različne meteorološke razmere na različnih zemljepisnih širinah. Toda zakaj se sezona spreminja? Odgovor na to vprašanje je v nagibu zemeljske osi vrtenja glede na ravnino zemeljske orbite. Naš planet se vrti okoli sonca v skoraj popolnem krogu in če ne bi bilo nagiba zemeljske osi za 23,5o, se podnebje na vsaki zemljepisni širini med letom ne bi spreminjalo. Nagnjena os vrtenja planeta zagotavlja nihanje količine sončne energije, ki prihaja na površino planeta na vsaki točki med letom. Te energijske spremembe povzročijo nihanja temperature zraka, ki so običajno ±40°C. Najvišja in najnižja dovoljena temperatura sta +58°C (El Azizia, Libija) oziroma -89,2°C (Antarktika).
Upoštevajte, da naklon vrtilne osi našega planeta ni bil konstanten skozi ves čas njegovega obstoja. Verodostojno je znano, da je bilo v času obstoja dinozavrov na Zemlji vsekakor drugače. Na to strmino lahko vplivajo tako zunanji dejavniki, povezani z različnimi kozmičnimi telesi, kot notranji dejavniki zaradi sprememb v porazdelitvi mase na površini našega planeta.
Ugodne in neugodne meteorološke razmere
Pogosto lahkoslišite besede: "je lepo vreme" ali "v tej regiji se pričakuje slabo vreme." Kakšen je pomen teh stavkov? Za odgovor na vprašanje, tukaj so glavni parametri, ki določajo stanje atmosfere (natančneje, moramo reči troposfero, saj se v spodnjem delu Zemljine atmosfere pojavljajo vsi vremenski pojavi):
- temperatura;
- pritisk;
- hitrost vetra;
- zračna vlaga;
- prisotnost ali odsotnost oblakov.
Indikatorji zgornjih petih parametrov nam omogočajo, da govorimo o ugodnih in neugodnih meteoroloških razmerah (NMU). Na primer, visoka temperatura in tlak, presvetlo sonce in nizka zračna vlaga ali, nasprotno, nizke temperature, dež, visoka hitrost vetra, nizek tlak - vse to so NMU. Za ugodne vremenske razmere so običajno značilne povprečne vrednosti za zgornje klimatske parametre.
Glavni vir vseh atmosferskih procesov
Seveda je motor vseh atmosferskih (in ne samo) procesov sončno sevanje. Ona je tista, ki poskrbi, da številne kemikalije zaključijo svoj krog v naravi. V zvezi s podnebjem in vremenom lahko rečemo naslednje: sončni žarki, ki padajo na Zemljo, ne segrejejo neposredno atmosfere, najprej se poveča temperatura litosfere, nato hidrosfere. Ko se ohlajata, litosfera in hidrosfera oddajata infrardeče elektromagnetne valove, ki jih preprosto imenujemo "toplota". Točno takoti valovi segrejejo ozračje planeta.
Pomembna točka pri oblikovanju meteoroloških razmer habitata je različna hitrost segrevanja in hlajenja litosfere in hidrosfere. Tako se litosfera hitro segreje in ohladi, za hidrosfero pa so ti procesi veliko počasnejši. Razlog za to različno obnašanje v zvezi s sončnim sevanjem je njihova različna toplotna zmogljivost, pa tudi moč sevanja.
Drugi viri energije, ki vplivajo na vreme
Sončna energija največ prispeva k vsem procesom, ki se dogajajo v troposferi. Vendar pa obstajajo tudi drugi viri energije, ki lahko vplivajo na stanje vremenskih razmer na določenem območju in tudi zagotavljajo stabilnost teh razmer:
- geotermalna energija in vulkanski procesi;
- proces dihanja in odpadni produkti bioloških organizmov, ki igrajo pomembno vlogo pri ohranjanju stabilne kemične sestave ozračja.
Atmosferski procesi in njihove časovne in prostorske lestvice
Kot že omenjeno, so vsi procesi v atmosferi povezani z nihanjem količine sončne energije, ki vstopi v Zemljo. Zaradi teh nihanj se zrak podnevi in ponoči segreje in ohladi. To je vsakodnevna sprememba vremena. Procesi nastajanja in taljenja snega so že vsakoletni.
Segrevanje zraka na določenem območju vodi do njegovega širjenja, kar pomeni padec tlaka. Sprememba tlaka vodi do nastanka vetrov, ki se nagibajo kizenači razliko. So drugačne narave in lahko v izrednih razmerah povzročijo nastanek orkanov in tornadov. V slednjem primeru govorimo o zelo težkih meteoroloških razmerah. Orkani pa so kratkoročni pojav določenega območja, torej so zanje značilni prostorski in dolgoročni časovni parametri.
Meteorološka napoved
Težko si je predstavljati sodobni svet brez informacij o vremenski napovedi v kateri koli regiji planeta. Tako so leti letal, kmetijske in komercialne dejavnosti vsako leto vse bolj odvisne od meteoroloških podatkov. Na primer, urniki letov se drastično spremenijo v neugodnih vremenskih razmerah.
Meteorološka napoved je rezultat obdelave velike količine podatkov z uporabo najmočnejših računalnikov, ki obdelujejo vhodne informacije v okviru nekega kompleksnega empiričnega modela z uporabo znanih zakonov fizike. Podatki o meteoroloških razmerah določene regije se zbirajo s strateško lociranimi vremenskimi postajami na tleh, s pomočjo satelitov in brezpilotnih letal.
Študija atmosferskih procesov na drugih planetih
Meteorologija je interdisciplinarna znanost. Praktični rezultat te znanosti je meteorološka napoved. Kompleksnost same naloge je povezana s potrebnim upoštevanjem sto in tisoč dejavnikov, ki vplivajo na rezultat napovedi. Za najboljšeKer razumejo vpliv teh dejavnikov na vreme naše Zemlje, se znanstveniki po vsem svetu ukvarjajo z opazovanjem in preučevanjem atmosferskih procesov na drugih planetih sončnega sistema. Na primer Velika rdeča pega na Jupitru, ki je močan anticiklon, ki obstaja že več kot 300 let.
