In condizioni meteorologiche, intendiamo lo stato dell'atmosfera, che di solito è caratterizzato dalla temperatura dell'aria, dalla sua pressione, umidità, velocità, nonché dalla presenza o assenza di nuvolosità. Consideriamo più in dettaglio le questioni relative al tempo e al clima.
Concetti e termini generali
Quando si parla di condizioni meteorologiche, vengono spesso utilizzati termini come tempo o clima. Con il tempo capisci lo stato attuale dell'atmosfera, cioè chiaro o nuvoloso, freddo o caldo, l'aria è umida o secca, soffia un forte vento o c'è una pausa in questa particolare area. Quando parlano di clima, significano una caratteristica dei fenomeni atmosferici per un periodo di tempo più lungo, ad esempio il clima estivo o autunnale.
Un'altra differenza tra i concetti di "tempo" e "clima" è il fattore territoriale. Il tempo può variare da terreno a terreno, ad esempio in alcune città può piovere a dirotto e il tempo sereno può essere a 20 km dalla città. Il clima è una caratteristica più estesa non solo nel tempo, ma anche nello spazio. Quindi, ci sono concetti di clima tropicale, continentale o polare.
Perché c'è un clima diverso in diverse zone della Terra?
La risposta a questa domanda è la forma sferica del nostro pianeta. Questa forma porta al fatto che i raggi del sole cadono ad angoli diversi sulla sua superficie. Più l'angolo di incidenza dei raggi è vicino a 90 °, più riscalda la superficie e l'aria. Questa situazione è tipica per le zone tropicali e subtropicali. Al contrario, più l'angolo di incidenza dei raggi si discosta dall'angolo retto, minore è l'energia solare che il suolo e l'aria ricevono e più freddo è il clima. Un esempio lampante di un clima freddo è lo stato dell'atmosfera in Antartide.
A sua volta, la differenza di temperature delle zone polari ed equatoriali del pianeta porta alla comparsa di venti e crea anche i prerequisiti per la formazione di nuvole di pioggia. Diverse condizioni meteorologiche alle latitudini della terra portano alla comparsa e alla scomparsa di cicloni (aree a bassa pressione atmosferica) e anticicloni (aree con alta pressione dell'aria).
La ragione dell'esistenza delle stagioni
Ogni bambino sin dalla tenera età sa che ci sono 4 stagioni: inverno, autunno, primavera ed estate. Tuttavia, tutte queste stagioni, ognuna delle quali è caratterizzata da determinate condizioni climatiche e meteorologiche, si svolgono solo alle medie latitudini del nostro pianeta. La striscia del nostro pianeta, che si trova dal 40 ° parallelo del sud al 40 ° parallelo dell'emisfero settentrionale, ha un clima tropicale e subtropicale, caratterizzato da sole 2 volte o stagioni dell'anno: umido e secco.
Abbiamo capito la causa delle varie condizioni meteorologiche a diverse latitudini. Ma perché c'è un cambio di stagione? La risposta a questa domanda sta nell'inclinazione dell'asse di rotazione terrestre rispetto al piano dell'orbita terrestre. Il nostro pianeta ruota attorno al sole in un cerchio quasi perfetto, e se non ci fosse un'inclinazione dell'asse terrestre a 23, 5 o, allora ad ogni latitudine il clima non cambierebbe durante l'anno. L'asse obliquo di rotazione del pianeta fornisce fluttuazioni della quantità di energia solare che entra nella superficie del pianeta in ogni punto dell'anno. Questi cambiamenti di energia provocano fluttuazioni della temperatura dell'aria, che di solito sono ± 40 ° C. Le temperature massime e minime consentite sono rispettivamente +58 ° C (Al-Aziziya, Libia) e -89, 2 ° C (Antartide).
Nota che l'inclinazione dell'asse di rotazione del nostro pianeta non è stata costante per tutto il tempo della sua esistenza. È noto che durante il tempo dell'esistenza dei dinosauri sulla Terra, era decisamente diverso. Questa inclinazione può essere influenzata sia da fattori esterni associati a diversi corpi cosmici, sia da quelli interni causati da cambiamenti nella distribuzione di massa sulla superficie del nostro pianeta.
Condizioni meteorologiche favorevoli e sfavorevoli
Spesso puoi sentire le parole: "bel tempo" o "cattivo tempo in questa regione è previsto". Qual è il significato di queste frasi? Per rispondere alla domanda, forniamo di seguito i parametri principali che determinano lo stato dell'atmosfera (per essere precisi, è necessario dire la troposfera, poiché è nella parte inferiore dell'atmosfera terrestre che si verificano tutti i fenomeni meteorologici):
- temperatura;
- pressione;
- velocità del vento;
- umidità dell'aria
- la presenza o l'assenza di nuvole.
Gli indicatori di questi cinque parametri ci consentono di parlare sia delle condizioni meteorologiche favorevoli che avverse (NMU). Ad esempio, alta temperatura e pressione, sole troppo luminoso e bassa umidità o, al contrario, basse temperature, pioggia, alta velocità del vento, bassa pressione - tutte queste sono NMU. Le condizioni meteorologiche favorevoli sono generalmente caratterizzate da valori medi per i parametri climatici sopra indicati.
La principale fonte di tutti i processi atmosferici
Naturalmente, il motore di tutti i processi atmosferici (e non solo) è la radiazione solare. È lei che provoca il ciclo di molti prodotti chimici in natura. Per quanto riguarda il clima e il tempo, si può dire quanto segue: i raggi del sole che cadono sulla Terra non riscaldano direttamente l'atmosfera, prima di tutto aumenta la temperatura della litosfera, quindi l'idrosfera. Durante il raffreddamento, la litosfera e l'idrosfera emettono onde elettromagnetiche a infrarossi, che sono semplicemente chiamate "calore". Sono queste onde che riscaldano l'atmosfera del pianeta.
Un punto importante nella formazione delle condizioni ambientali meteorologiche sono le diverse velocità di riscaldamento e raffreddamento della litosfera e dell'idrosfera. Quindi, la litosfera si riscalda rapidamente e si raffredda, per l'idrosfera, questi processi sono molto più lenti. La ragione di questo diverso comportamento rispetto alla radiazione solare è la loro diversa capacità di calore, così come l'emissività.
Altre fonti di energia che influenzano il tempo
L'energia solare fornisce il contributo principale a tutti i processi che si verificano nella troposfera. Tuttavia, ci sono altre fonti di energia che possono influenzare lo stato del tempo in una determinata area e garantire anche la stabilità di queste condizioni:
- energia geotermica e processi vulcanici;
- il processo di respirazione e prodotti di scarto degli organismi biologici che svolgono un ruolo importante nel mantenimento di una composizione chimica stabile dell'atmosfera.
Processi atmosferici e loro scale temporali e spaziali
Come notato, qualsiasi processo nell'atmosfera è associato a fluttuazioni della quantità di energia solare che entra nella Terra. Grazie a queste fluttuazioni, il riscaldamento e il raffreddamento dell'aria si verificano giorno e notte. Questo è il cambiamento giornaliero del tempo. I processi di formazione e scioglimento della neve sono già di natura annuale.
Il riscaldamento dell'aria in una determinata area porta alla sua espansione, il che significa un calo di pressione. Il cambiamento di pressione porta alla formazione di venti, che tendono a uniformare la differenza. Sono di natura diversa e in situazioni di emergenza possono portare alla formazione di uragani e tornado. In quest'ultimo caso, parlano di condizioni meteorologiche molto difficili. A loro volta, gli uragani sono un fenomeno a breve termine di una determinata località, cioè sono caratterizzati da parametri spaziali e di tempo a lungo termine.
Previsioni del tempo
È difficile immaginare il mondo moderno senza informazioni sulle previsioni del tempo in qualsiasi regione del pianeta. Pertanto, i voli aerei, le attività agricole e commerciali ogni anno dipendono sempre più dai dati meteorologici. Ad esempio, il programma di volo cambia drasticamente durante condizioni meteorologiche avverse.
Una previsione meteorologica è il risultato dell'elaborazione di una moltitudine di dati utilizzando potenti computer che elaborano le informazioni di input nel quadro di alcuni complessi modelli empirici utilizzando le note leggi della fisica. I dati sulle condizioni meteorologiche di una particolare regione vengono raccolti utilizzando stazioni meteorologiche strategicamente posizionate a terra, utilizzando satelliti e veicoli aerei senza pilota.
