Метеорологические условия: понятие, определение условий, сезонные и суточные колебания, максимально и минимально допустимые температуры

Под метеорологическими условиями мы понимаем состояние атмосферы, которое обычно характеризуется температурой воздуха, атмосферным давлением, влажностью, скоростью движения, а также наличием или отсутствием облачного покрова. Давайте подробнее рассмотрим вопросы, связанные с погодой и климатом.

Общие понятия и термины

Когда говорят о погодных условиях, часто используются такие термины, как погода или климат. Под погодой понимается текущее состояние атмосферы, т.е ясное или пасмурное, холодное или теплое, воздух влажный или сухой, дует сильный ветер или в определенной местности стоит штиль. Когда они говорят о климате, они имеют в виду характеристики атмосферных явлений за более длительный период времени, например, летнюю или осеннюю погоду.

Еще одно различие между понятиями «погода» и «климат» — территориальный фактор. Погода может быть разной в зависимости от местности, например, в некоторых городах может идти сильный дождь, а в 20 км от города может быть ясная погода. С другой стороны, климат — это более обширная характеристика не только во времени, но и в пространстве. Отсюда и понятия тропического, континентального или полярного климата.

Почему в разных зонах Земли разный климат?

Тропический ураган

Ответ на этот вопрос — сферическая форма нашей планеты. Эта форма заставляет солнечные лучи падать под разными углами на ее поверхность. Чем ближе угол падения лучей к 90 °, тем больше нагревается поверхность и воздух. Такая ситуация типична для тропических и субтропических регионов. И наоборот, чем больше угол падения лучей отклоняется от прямого угла, тем меньше солнечной энергии поступает от земли и воздуха и тем холоднее климат. Ярким примером холодного климата является состояние атмосферы Антарктиды.

В свою очередь, разница температур между полярной и экваториальной зонами планеты приводит к появлению ветров, а также создает предпосылки для образования дождевых облаков. Различные метеорологические условия на широтах Земли приводят к появлению и исчезновению циклонов (областей с низким атмосферным давлением) и антициклонов (областей с высоким атмосферным давлением).

Причина существования времен года

Наклон оси Земли

Каждый ребенок с раннего возраста знает, что существует 4 сезона: зима, осень, весна и лето. Однако все эти сезоны, каждый из которых характеризуется определенными климатическими и метеорологическими условиями, происходят только в средних широтах нашей планеты. Пояс нашей планеты, который расположен от 40-й параллели южного полушария и 40-й параллели северного полушария, имеет тропический и субтропический климат, для которого характерно всего 2 сезона или сезонов: влажный и сухой.

Мы поняли причину разных погодных условий на разных широтах. Но почему меняются времена года? Ответ на этот вопрос заключается в наклоне оси вращения Земли по отношению к плоскости орбиты Земли. Наша планета вращается вокруг Солнца по почти идеальному кругу, и если бы не было наклона земной оси на 23,5 °, то на любой широте климат не изменился бы в течение года. Наклоненная ось вращения планеты обеспечивает колебания количества солнечной энергии, поступающей на поверхность планеты в любой момент года. Эти изменения энергии вызывают колебания температуры воздуха, которые обычно составляют ± 40 ° C. Максимально допустимые и минимально допустимые температуры составляют +58 ° C (Эль-Азизия, Ливия) и -89,2 ° C (Антарктида) соответственно.

Отметим, что наклон оси вращения нашей планеты не был постоянным за все время ее существования. Достоверно известно, что во времена существования динозавров на Земле все было иначе. На этот наклон могут влиять как внешние факторы, связанные с разными космическими телами, так и внутренние факторы, вызванные изменением распределения массы на поверхности нашей планеты.

Благоприятные и неблагоприятные метеорологические условия

Неблагоприятные погодные условия

Часто звучат слова: «погода хорошая» или «в районе ожидается плохая погода». Что означают эти предложения? Чтобы ответить на вопрос, мы приводим ниже основные параметры, определяющие состояние атмосферы (а точнее, необходимо говорить о тропосфере, поскольку именно в нижней части земной атмосферы происходят все метеорологические явления):

  • температура;
  • наличие или отсутствие облаков.
  • скорость ветра;
  • влажность воздуха;
  • давление;

Показатели пяти упомянутых выше параметров позволяют говорить о благоприятных и неблагоприятных погодных условиях (НМУ). Например, высокая температура и давление, слишком яркое солнце и низкая влажность воздуха или, наоборот, низкие температуры, дождь, большая скорость ветра, низкое давление — все это НМУ. Благоприятные погодные условия обычно характеризуются средними значениями вышеуказанных климатических параметров.

Главный источник всех атмосферных процессов

Солнечная радиация

Конечно, солнечная радиация — двигатель всех атмосферных процессов (и не только). Именно она производит много химикатов, чтобы сделать их круговорот в природе. По поводу климата и погоды можно сказать следующее: падающие на Землю солнечные лучи не нагревают напрямую атмосферу, в первую очередь повышают температуру литосферы, затем гидросферы. По мере остывания литосфера и гидросфера излучают инфракрасные электромагнитные волны, которые простыми словами называют «теплом». Именно эти волны нагревают атмосферу планеты.

Важным моментом в формировании погодных условий среды обитания является разная скорость нагрева и охлаждения литосферы и гидросферы. Поэтому литосфера быстро нагревается и остывает, но для гидросферы эти процессы идут гораздо медленнее. Причина такого различного поведения по отношению к солнечному излучению заключается в их различной теплоемкости, а также их излучательной способности.

Другие источники энергии, влияющие на погоду

Солнечная энергия вносит основной вклад во все процессы, происходящие в тропосфере. Однако есть и другие источники энергии, которые могут влиять на состояние погодных условий в данной местности, а также обеспечивать стабильность этих условий:

  • геотермальная энергия и вулканические процессы;
  • процессы дыхания и продукты жизнедеятельности биологических организмов, которые играют важную роль в поддержании стабильного химического состава атмосферы.

Амазонская растительность

Атмосферные процессы и их временные и пространственные масштабы

Как уже отмечалось, любой процесс в атмосфере связан с колебаниями количества солнечной энергии, поступающей на Землю. Благодаря этим колебаниям воздух днем ​​и ночью нагревается и охлаждается. Это ежедневная смена погоды. Процессы снегообразования и таяния уже носят годовой характер.

Нагревание воздуха в определенной зоне приводит к его расширению, а значит, падению давления. Изменение давления приводит к образованию ветров, которые стремятся уравнять возникающую разницу. Они имеют различный характер и в аварийных ситуациях могут привести к образованию ураганов и торнадо. В последнем случае речь идет об очень сложных погодных условиях. В свою очередь, ураганы — это кратковременное явление определенной территории, то есть они характеризуются долгосрочными пространственными и временными параметрами.

Метеорологический прогноз

Метеорологическая станция

современный мир сложно представить без информации о прогнозе погоды в любом регионе планеты. Таким образом, авиаперелеты, сельскохозяйственная и коммерческая деятельность с каждым годом все больше зависят от метеорологических данных. Например, при неблагоприятных погодных условиях расписание полетов резко меняется.

Прогноз погоды — это результат обработки большого количества данных с помощью мощных компьютеров, которые обрабатывают входную информацию как часть сложной эмпирической модели с использованием известных законов физики. Данные о погодных условиях в данном регионе собираются с помощью стратегически размещенных на земле метеостанций, спутников и беспилотных летательных аппаратов.

Изучение атмосферных процессов на других планетах

Большое красное пятно Юпитера

Метеорология — междисциплинарная наука. Практический результат этой науки — прогноз погоды. Сложность самой задачи связана с необходимостью учета сотен и тысяч факторов, влияющих на результат прогноза. Чтобы лучше понять влияние этих факторов на климат нашей Земли, ученые всего мира занимаются наблюдением и изучением атмосферных процессов на других планетах Солнечной системы. Например, Большое красное пятно на Юпитере — мощный антициклон, существующий более 300 лет.

Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть