Unter meteorologischen Bedingungen verstehen wir den Zustand der Atmosphäre, der normalerweise durch die Temperatur der Luft, ihren Druck, ihre Luftfeuchtigkeit, ihre Geschwindigkeit sowie das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Trübungen gekennzeichnet ist. Lassen Sie uns detaillierter auf Fragen im Zusammenhang mit Wetter und Klima eingehen.
Allgemeine Konzepte und Begriffe
Wenn über Wetterbedingungen gesprochen wird, werden häufig Begriffe wie Wetter oder Klima verwendet. Wetter bedeutet den aktuellen Zustand der Atmosphäre, dh klar oder bewölkt, kalt oder heiß, die Luft ist feucht oder trocken, ein starker Wind weht oder es gibt eine Flaute in diesem bestimmten Bereich. Wenn sie über Klima sprechen, meinen sie ein Merkmal atmosphärischer Phänomene über einen längeren Zeitraum, zum Beispiel Sommer- oder Herbstklima.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Konzepten "Wetter" und "Klima" ist der territoriale Faktor. Das Wetter kann von Gelände zu Gelände unterschiedlich sein. In einigen Städten kann es beispielsweise stark regnen, und klares Wetter kann 20 km von der Stadt entfernt sein. Das Klima ist nicht nur zeitlich, sondern auch räumlich ein erweitertes Merkmal. Es gibt also Konzepte für tropisches, kontinentales oder polares Klima.
Warum gibt es in verschiedenen Zonen der Erde ein unterschiedliches Klima?
Die Antwort auf diese Frage ist die Kugelform unseres Planeten. Diese Form führt dazu, dass die Sonnenstrahlen in verschiedenen Winkeln auf ihre Oberfläche fallen. Je näher der Einfallswinkel der Strahlen an 90 ° liegt, desto mehr erwärmt sich die Oberfläche und die Luft. Diese Situation ist typisch für tropische und subtropische Zonen. Im Gegenteil, je weiter der Einfallswinkel der Strahlen vom rechten Winkel abweicht, desto weniger Sonnenenergie erhalten Boden und Luft und desto kälter ist das Klima. Ein markantes Beispiel für ein kaltes Klima ist der Zustand der Atmosphäre in der Antarktis.
Der Temperaturunterschied der polaren und äquatorialen Zonen des Planeten führt wiederum zum Auftreten von Winden und schafft auch die Voraussetzungen für die Bildung von Regenwolken. Unterschiedliche meteorologische Bedingungen in den Breiten der Erde führen zum Auftreten und Verschwinden von Zyklonen (Gebiete mit niedrigem Luftdruck) und Antizyklonen (Gebiete mit hohem Luftdruck).
Der Grund für die Existenz der Jahreszeiten
Jedes Kind von klein auf weiß, dass es 4 Jahreszeiten gibt: Winter, Herbst, Frühling und Sommer. Alle diese Jahreszeiten, von denen jede durch bestimmte klimatische und meteorologische Bedingungen gekennzeichnet ist, finden jedoch nur in den mittleren Breiten unseres Planeten statt. Der Streifen unseres Planeten, der sich vom 40. Breitengrad des Südens bis zum 40. Breitengrad der Nordhalbkugel befindet, hat ein tropisches und subtropisches Klima, das nur durch zwei Jahreszeiten oder Jahreszeiten gekennzeichnet ist: nass und trocken.
Wir haben die Ursache der verschiedenen meteorologischen Bedingungen in verschiedenen Breiten herausgefunden. Aber warum gibt es einen Wechsel der Jahreszeiten? Die Antwort auf diese Frage liegt in der Neigung der Erdrotationsachse relativ zur Ebene der Erdumlaufbahn. Unser Planet dreht sich in einem nahezu perfekten Kreis um die Sonne. Wenn die Erdachse bei 23, 5 ° nicht geneigt wäre, würde sich das Klima in jedem Breitengrad im Laufe des Jahres nicht ändern. Die schräge Rotationsachse des Planeten sorgt für Schwankungen der Menge an Sonnenenergie, die an jedem Punkt des Jahres in die Oberfläche des Planeten eintritt. Diese Energieänderungen führen zu Lufttemperaturschwankungen, die normalerweise ± 40 ° C betragen. Die maximal und minimal zulässigen Temperaturen betragen +58 ° C (Al-Aziziya, Libyen) bzw. -89, 2 ° C (Antarktis).
Beachten Sie, dass die Neigung der Rotationsachse unseres Planeten während der gesamten Zeit seiner Existenz nicht konstant war. Es ist zuverlässig bekannt, dass er während der Zeit der Existenz von Dinosauriern auf der Erde definitiv anders war. Diese Neigung kann sowohl durch äußere Faktoren beeinflusst werden, die mit verschiedenen kosmischen Körpern verbunden sind, als auch durch innere Faktoren, die durch Änderungen der Massenverteilung auf der Oberfläche unseres Planeten verursacht werden.
Günstige und ungünstige Wetterbedingungen
Oft hört man die Worte: "gutes Wetter" oder "schlechtes Wetter in dieser Region wird erwartet". Was bedeuten diese Sätze? Um die Frage zu beantworten, geben wir nachfolgend die Hauptparameter an, die den Zustand der Atmosphäre bestimmen (um genau zu sein, müssen Sie die Troposphäre sagen, da alle Wetterphänomene im unteren Teil der Erdatmosphäre auftreten):
- Temperatur
- Druck
- Windgeschwindigkeit;
- Luftfeuchtigkeit
- das Vorhandensein oder Fehlen von Wolken.
Die Indikatoren dieser fünf Parameter ermöglichen es uns, sowohl über günstige als auch über ungünstige Wetterbedingungen (NMU) zu sprechen. Zum Beispiel hohe Temperatur und hoher Druck, zu helle Sonne und niedrige Luftfeuchtigkeit oder umgekehrt niedrige Temperaturen, Regen, hohe Windgeschwindigkeit, niedriger Druck - all dies sind NMUs. Günstige Wetterbedingungen sind normalerweise durch Durchschnittswerte für die oben genannten Klimaparameter gekennzeichnet.
Die Hauptquelle aller atmosphärischen Prozesse
Der Motor aller atmosphärischen (und nicht nur) Prozesse ist natürlich die Sonnenstrahlung. Sie ist es, die viele Chemikalien in der Natur zirkulieren lässt. In Bezug auf Klima und Wetter kann Folgendes gesagt werden: Die auf die Erde fallenden Sonnenstrahlen erwärmen die Atmosphäre nicht direkt. Zunächst steigt die Temperatur der Lithosphäre, dann der Hydrosphäre. Beim Abkühlen senden die Lithosphäre und die Hydrosphäre elektromagnetische Infrarotwellen aus, die einfach als "Wärme" bezeichnet werden. Es sind diese Wellen, die die Atmosphäre des Planeten erwärmen.
Ein wichtiger Punkt bei der Bildung meteorologischer Umweltbedingungen sind die unterschiedlichen Aufheiz- und Abkühlraten der Lithosphäre und der Hydrosphäre. Die Lithosphäre erwärmt sich also schnell und kühlt ab. Für die Hydrosphäre sind diese Prozesse viel langsamer. Der Grund für dieses unterschiedliche Verhalten in Bezug auf Sonnenstrahlung ist ihre unterschiedliche Wärmekapazität sowie ihr Emissionsvermögen.
Andere wetterbeeinflussende Energiequellen
Solarenergie leistet den Hauptbeitrag zu allen Prozessen in der Troposphäre. Es gibt jedoch andere Energiequellen, die den Wetterzustand in einem bestimmten Gebiet beeinflussen und auch die Stabilität dieser Bedingungen gewährleisten können:
- Geothermie und vulkanische Prozesse;
- der Prozess der Atmung und der Abfallprodukte biologischer Organismen, die eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung einer stabilen chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre spielen.
Atmosphärische Prozesse und ihre zeitlichen und räumlichen Skalen
Wie bereits erwähnt, sind alle Prozesse in der Atmosphäre mit Schwankungen der Menge an Sonnenenergie verbunden, die in die Erde gelangt. Dank dieser Schwankungen erfolgt die Erwärmung und Abkühlung der Luft Tag und Nacht. Dies ist der tägliche Wetterwechsel. Die Prozesse der Bildung und des Schmelzens von Schnee sind bereits jährlicher Natur.
Das Erhitzen der Luft in einem bestimmten Bereich führt zu ihrer Ausdehnung, was einen Druckabfall bedeutet. Die Druckänderung führt zur Bildung von Winden, die dazu neigen, den Unterschied auszugleichen. Sie sind unterschiedlicher Natur und können in Notsituationen zur Bildung von Hurrikanen und Tornados führen. Im letzteren Fall sprechen sie von sehr schwierigen meteorologischen Bedingungen. Hurrikane sind wiederum ein kurzfristiges Phänomen eines bestimmten Ortes, dh sie sind durch räumliche und langfristige Zeitparameter gekennzeichnet.
Wettervorhersage
Es ist schwierig, sich die moderne Welt ohne Wettervorhersageinformationen in irgendeiner Region des Planeten vorzustellen. So hängen Flugzeugflüge, landwirtschaftliche und kommerzielle Aktivitäten jedes Jahr zunehmend von meteorologischen Daten ab. Beispielsweise ändert sich der Flugplan bei widrigen Wetterbedingungen dramatisch.
Eine meteorologische Vorhersage ist das Ergebnis der Verarbeitung einer Vielzahl von Daten mit leistungsstarken Computern, die Eingabeinformationen im Rahmen eines komplexen empirischen Modells unter Verwendung bekannter physikalischer Gesetze verarbeiten. Daten über die Wetterbedingungen einer bestimmten Region werden mithilfe von Wetterstationen gesammelt, die strategisch günstig am Boden liegen, mithilfe von Satelliten und unbemannten Luftfahrzeugen.
