Meteorologia
to dział geofizyki zajmujący się badaniem zjawisk i procesów zachodzących w
atmosferze ziemskiej, a głównie w jej dolnej warstwie zwanej troposferą (ma grubość
od 7-9 km na biegunach, a 15-17km na równiku). To właśnie w tej częsci naszej
atmosfery przebiegają podstawowe procesy kształtujące pogodę.
|
Chmury
to nic innego jak zbiór zawieszonych w atmosferze niewielkich kropelek wody,
kryształków lodu, kurzu i tym podobnych składników. Powstały w wyniku kondensacji
pary wodnej w powietrzu, spowodowanym spadkiem temperatury wraz z wysokością. Warunkiem
kondensacji pary wodnej jest osiągnięcie przez nią stanu nasycenia. W atmosferze
ziemskiej następuje to przeważnie w wyniku obniżenia się temperatury powietrza lub
zwiększonego parowania wody z podłoża. Wyróżniamy następujące rodzaje chmur: |
|
|
|
Cirrus
(Ci) - pierzasta - są to chmury złożone z kryształków lodu. Zazwyczaj mają
postać cienkich, niemal prostolinijnych włókien, które mogą być zagięte
nieregularnie lub chaotycznie splątane ze sobą. Mogą też mieć kształt nitek, ławic
lub wąskich pasm o jedwabistym wyglądzie. Mają barwę białą, bez żadnych odcieni, a
o zachodzie mogą przybierać kolor żółty, różowy i czerwony. Są to chmury wysokie
(od 3km do 8km) i płyną z prędkością powyżej 70 km/h. |
|
|
|
Cirricumulus (Cc) -
kłębiasto pierzasta - są to chmury złożone z małych kryształków lodu lub
silnie schłodzonych kropel wody, ewentualnie mieszaniny tych składników. Przybierają
kształt cienkiej białej ławicy, płatu lub warstwy chmur bez cieni. Twór ten złożony
jest z małych członów połączonych ze sobą lub oddzielonych w kształcie zmarszczek,
ziaren. Nie zasłaniają one Słońca ani Księżyca. Chmury tego rodzaju zą wysokie - od
3 do 18 km. |
|
|
|
Cirrostratus
(Cs) - warstwowo pierzasta - chmury te składają się głównie z kryszttałków
lodu. Przybierają formę delikatnej, włóknistej zasłony w kolorze białym. Czasami są
tak cienkie, że nadają niebu delikatnie zamglony wygląd. Nigdy nie przesłaniają w
zupełności zarysów Słońca czy Księżyca. Powodują występowanie zjawiska
"halo" - białej otoczki wokół Słońca lub Księżyca. Znajdują na
wysokości od 3 do 18 km od powierzchni Ziemi. |
|
|
|
Altocumulus
(Ac) - średnio-kłębiaste - chmura zbudowana z kropelek wody, chociaż przy
niskich temperaturach występują w niej również kryształki lodu. Występuje w postaci
ławic złożonych z członów (cieniowane walce, bryły, fale lub płaty z perłowym
połyskiem), między którymi prześwituje niebo. Kolor chmury jest biały, lecz
poszczególne człony są ciemniejsze. Z tych chmur może spaść deszcz, który
wyparowując i nie osiągając powierzchni Ziemi tworzy charakterystyczne smugi, zwane
wirgą. Można przez nie określać położenie Słońca i Księżyca. Chmury średnie, na
wysokości od 2 do 8 km. |
|
|
|
Altostratus (As) -
średnio warstwowe - Altostratus składa się z kropelek wody w części dolnej i
kryształków lodu w części górnej a w części środkowej z mieszaniny tych
składników. Występuje jako płat lub warstwa chmur o barwie szarej lub niebieskawej.
Chmury altostratus charakteryzuje się prawie zawsze dużą rozciągłość pozioma (do
kilkuset kilometrów) i pionowa (do kilku kilometrów). Przez chmury altostratus
niewyraśnie prześwieca słońce lub księżyc, jak przez matowe szkło. Nie wywołują
zjawiska "halo". Daje niewielkie opady deszczu. Chmury średnie, na wysokości
od 2 do 8 km. |
|
|
|
Nimbostratus
(Ns) - warstwowe - chmura ta zbudowana jest z kropelek wody i kryształków lodu.
Jest szara, przeważnie ciemna podchodząca nawet pod kolor czarny, o rozmytaj podstawie.
Daje ona z reguły opad deszczu lub śniegu. Chmury te są wszędzie tak grube, że
całkowicie przesłaniają Słońce. Ich pionowa rozciągłość dochodzi nawet do kilku
kilometrów. Są to chmury niskie - do 2 km. |
|
|
|
Stratocumulus
(Sc) - kłębiasto-warstwowe - są złożone z małych kropelek wody. Występują
jako szare lub białawe ławice warstw chmur, mające prawie zawsze ciemne obszary.
Złożone są z zaokrąglonych brył, walców i innych, połączonych ze sobą lub
oddzielonych i nie mających włóknistego wyglądu. Kształty poszczególnych członów
są podobne do partii chmur Ac, lecz są zawsze większe od nich. Zwykle te części
nachodzą na siebie, ale czasami widać prześwity. Z tych chmur możemy się spodziewać
opadu słabego deszczu, śniegu lub krup śnieżnych. Są to chmury niskie - do 2 km. |
|
|
|
Stratus (St) - niskie
warstwowe - Stratus zbudowany jest z kropelek wody, czasami pomieszanej z
igiełkami lodu lub ziarnistym śniegiem. Chmura ta jest przeważnie szarą warstwą
chmur o dobrze zaznaczonej dolnej powierzchni, która może być sfalowana. Często
zasłania Słońce i Księżyc. Opady z chmur Stratus mają postać mżawki lub śniegu.
Ich podstawa może zalegać tak nisko, że zasłania wierzchołki wzgórz. Są to
chmury niskie - do 2 km. |
|
|
|
Cumulus
(Cu) - kłębiaste - chmura ta skłąda się z kropelek wody, a przy niskich
temperaturach także z kryształków lodu. Przeważnie oddzielne, zwarte chmury o
wyrażnych zarysach. Rozciągają się w kierunku pionowym. Mają kształt pagórków,
kopuł wież, których górna część przypomina kalafior. Podstawa chmur jest często
najciemniejsza. W słońcu chmury te lśnią się i bielą. Chmury cumulus mogą
występować jednocześnie w różnych stadiach pionowego rozwoju, a więc mogą mieć
również małą rozciągłość pionową i wyglądać jak spłaszczone. Opady są
przeważnie przelotne, tylko niekiedy o dużym natężeniu. Cumulus ma budowę pionową i
znajduje się na wysokości od 0,5 do 6 km. |
|
|
|
Cumulonimbus (Cb) -
kłębiasta-deszczowa - zbudowane są głównie z kropelek wody, a w górnej
wypiętrzonej części także z kryształków lodu, zawierają też często płatki
śniegu, krupy lub grad. Chmury te są potężne, gęste o dużej rozściągłości
pionowej, mające kształt wież lub gór. Część wierzchołka jest prawie zawsze
spłaszczona. U dołu mogą występować zwisające wypukłości (mamma) i smugi opadów
deszczu (virga). Z Cb spada przeważnie przelotny przelotny deszcz, śnieg lub grad o
dużym natężeniu. Spod tych chmur wieją często szkwały lub silne porywiste wiatry.
Cumulonimbus ma budowę pionową i znajduje się na wysokości od 0,5 do 6 km.
|
OPADY I ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE |
Skrót |
Opad/zjawisko atmosferyczne |
u |
ulewa |
d |
deszcz |
mż |
mżawka |
mg |
mgła |
śn |
śnieg |
szr |
szron |
śd |
śnieg z deszczem |
wz |
niezwykła przejrzystość powietrza |
kr |
krupy |
gd |
grad |
r |
rosa |
szk |
szkwał |
ob |
odległa burza |
bł |
błyskawice |
grz |
grzmoty |
hk |
halo wokół księżyca |
hs |
halo wokół słońca |
r |
refrakcja |
ZACHMURZENIE |
Oznaczenie |
Stopień
zachmurzenia |
O |
Brak
zachmurzenia lub niewielkie |
Z |
Zmienny
wygląd nieba |
1 |
1/4
nieba zachmurzonego |
2 |
1/2
nieba zachmurzonego |
3 |
3/4
nieba zachmurzonego |
X |
Niebo
niewidoczne |
CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE |
Ciśnienie
atmosferyczne definiujemy jako ciężar słupa powietrza napierający na
jednostkę powierzchni. Mierzone jest barometrem (aneroidem). Jednostką ciśnienia jest
hektopaskal (hPa). Średnia wartość ciśnienia mierzona jest na poziomie morza w
temperaturze 0°C. Linie odpowiadające miejscom o tej samej wartości ciśnienia nazywamy
izobarami. Wyróżniamy dwa układy ciśnieniowe: niż (cyklon) i wyż (antycyklon). W
ośrodkach niżowym i wyżowym masy powietrza wirują wokół centrum przemieszczając
się z ośrodka o wysokim ciśnieniu do ośrodka o niskim ciśnieniu (z W do N), przy czym
w niżu przeciwnie do ruchu wskazówek zegara w kierunku jego centrum, a w wyżu zgodnie z
ruchem wskazówek zegara w kierunku od centrum. |
|
|
WIATR |
Wiatrem
nazywamy ruch powietrza względem powierzchni Ziemi. Zjawisko to występuje na skutek
różnic ciśnien pomiędzy różnymi miejscami. Prędkość wiatru mierzona jest w
metrach na sekundę (m/s) lub w węzłach (milach morskich na godzinę - Mm/godz).
Przepływ mas powietrza następuje z ośrodków o wyższym ciśnieniu do ośrodków o
niższym ciśnieniu. Prędkość wiatru jest zależna od różnicy ciśnień między
danymi miejscami. Wiatr określają dwa parametry: kierunek i prędkość. Kierunek i
prędkość wiatru ustala się korzystając z wiatromierzy lub obserwując fale lub
drzewa. Stosowane są wiatromierze (anemometry) mechaniczne, elektryczne i elektroniczne.
Kierunek wiatru jest przeważnie prostopadły do grzbietów fal na wodzie. Siłe wiatru
określamy przy pomocy skali Beauforta.
Wśród wietrów należy wyróżnić bryzy, które mogą występować nad każdym
odpowiednio dużym zbiornikiem wodnym. Mówi się o bryzie dziennej (morskiej) i nocnej
(lądowej). Bryzy są wiatrami lokalnymi wiejącymi w cyklu dobowym na skutek różnicy
temperatur między wodą a lądem. W dzień ląd ogrzewa się znacznie szybciej od wody,
przez co ogrzane powietrze unosi się w górę znad lądu. W tym miejscu powstaje niż,
który pociąga za sobą powietrze znad morza. Powstaje bryza. Analogicznie możemy
mówić o bryzie nocnej. Mianowicie szybciej ochładza się ląd, a woda pozostaje nadal
ciepła. Zasięg bryzy dziennej w głąb morza dochodzić może do około 20 Mm, a siła
maksymalnego wiatru 4-5°B. Natomiast zasięg bryzy nocnej nie przekracza 10-15 Mm od
brzegu, a jej siła maksymalna osiąga 3-4°B.
Monsuny to wiatry o cyklu rocznym występujące w wyniku zmian ciśnienia nad oceanami i
lądami. W lecie monsuny wieją od morza w kierunku lądów, w zimie na odwrót odwrotnym.
Pasaty to stałe wiatry występujące w strefie międzyzwrotnikowej. Wieją od wyżów
zwrotnikowych ku równikowemu niżowi. Odchylane są prawo na półkuli północnej, w
lewo na południowej. Wynika to z ruchu obrotowego kuli ziemskiej. |
|
|
TEMPERATURA |
Temperatura
jest to wielkość fizyczna mówiąca o stopniu ogrzania powietrza. Jednostką temperatury
jest stopień Celsjusza (°C). Wielkość tą mierzy się termometrem. Głównym
źródłem ciepła troposfery jest powierzchnia Ziemi, która jest wtórnym
źródłem ciepła dostarczanego przez Słońce. Najskuteczniej akumuluje ciepło woda.
Ląd nagrzewa się znacznie szybciej niż morza i oceany, ale i znacznie szybciej ulega
ochłodzeniu. |
|
|
WILGOTNOŚĆ |
Wilgotność powietrza to ilość pary wodnej zawartej w
powietrzu. Wyróżniamy następujące stopnie wilgotności powietrza: bezwzględną
(gęstość pary wodnej, tj. liczba gramów pary wodnej w 1 m3 powietrza) i względną
(stosunek ilości pary wodnej występującej w danej chwili do takiej ilości pary wodnej,
która by to powietrze nasyciła w tej samej temperaturze). Wilgotność mierzy się
higrometrem i wyraża się w procentach. |
|
|
WIDZIALNOŚĆ POZIOMA |
Widzialność pozioma jest to odległość, z której określony obiekt w
danych warunkach meteorologicznych jest jeszcze widziany. Widzialność mierzy się w
metrach. Na widzialności w znacznym stopniu mają wpływ mgła i opady atmosferyczne.
Mgła to zawiesina bardzo małych kropelek wody w przyziemnej warstwie powietrza,
powodująca ograniczenie widzialności poniżej 1 km. Mgła jest produktem kondensacji
pary wodnej zawartej w atmosferze. |
WIDZIALNOśĆ POZIOMA |
Stopień |
Widzialność |
Określenie
słowne |
0 |
poniżej
50 m |
bardzo
gęsta mgła |
1 |
50 m |
gęsta
mgła |
2 |
200 m |
mgła |
3 |
500 m |
lekka
mgła |
4 |
0,5 Mm |
widzialność
bardzo słaba |
5 |
1 Mm |
widzialność
słaba |
6 |
2 Mm |
widzialność
umiarkowana |
7 |
5 Mm |
widzialność
dobra |
8 |
10 Mm |
widzialność
bardzo dobra |
|
|
|
OZNAKI ZBLIŻANIA SIĘ LEPSZEJ POGODY |
rosa pojawia się nad ranem
nocna mgła opada nad ranem
morskie ptaki trzymają
się daleko od brzegu
wieczorem robi się
zdecydowie chłodniej i pojawia się rosa
wieje słaby wiatr lub nie
wieje w ogóle
czysty i jasny widnokrąg
podczas wschodu słońca
Słońce zachodzi nie za
linię chmur, lecz wprost za linię horyzontu, niebo jest jasne
czerwony zachód słońca
wiatr powoli tężeje w
południe, a słabnie wieczorem i nad ranem
po zachodzie słońca barwa
nieba ma odcień złoty
w dni bezwietrzne dym unosi
się pionowo do góry
|
OZNAKI ZBLIŻANIA SIĘ GORSZEJ POGODY |
gwiazdy są duże i silnie
migają
morskie ptaki trzymają
się blisko brzegu
tęcza rano lub przed
południem
wzrasta siła wiatru pod
wieczór i w nocy
przy pogodzie bezwietrznej
dym kładzie się po wodzie
wokół słońca i
księżyca tworzy się tzw. halo (potoczna "czapa")
cumulusy łączą się w
większe kompleksy
barometr stale opada,
jeżeli opadanie jest gwałtowne, burza jest bliska
mgła się podnosi
spoza zasłony chmur na
choryzoncie wychodzą na niebo w dużej liczbie cirrusy
z zachodu nadciągają
chmury warstwowe na różnych poziomach
wschód słóńca jest
krwistoczerwony
nagłe zmiany kierunku
wiatru
- ptaki nisko latają
|
OZNAKI ZBLIŻANIA SIĘ WIATRU |
ciśnieni bardzo szybko
spada
gwiazdy silnie świecą
słońce wschodzi
krwiścieczerwono
po ustaniu opadów wzrasta
siła wiatru
czerwona tarcza księżyca
|
|
|