nagynyomású rendszerek fordulnak elő, ahol a Föld felszínén a légköri nyomás nagyobb, mint a környező környezet. Ez a nyomás lefelé irányuló függőleges mozgást tesz lehetővé, lehetővé téve a száraz levegőt és a tiszta égboltot.
A rendkívül hideg hőmérséklet az Északi-sarkvidéken kialakuló és az északi féltekén áthaladó nagynyomású rendszerek eredménye. A sarkvidéki levegő nagyon hideg, mert jégen és hóval borított talajon fejlődik., Ez a hideg levegő annyira sűrű, hogy extrém nyomással nyomja a Föld felszínét, megakadályozva, hogy a nedvesség vagy a hő a rendszeren belül maradjon.
a meteorológusok számos félig állandó nagynyomású területet azonosítottak. Az Azori-szigetek magas, például, egy viszonylag stabil régió nagy nyomás körül az Azori-szigetek, egy szigetcsoport az Atlanti-óceán közepén. Az Azori-szigetek magas felelős a Földközi-tenger medencéjének száraz hőmérsékletéért, valamint a nyugat-európai nyári hőhullámokért.,
globális léptékű meteorológia
A globális léptékű jelenségek olyan időjárási minták, amelyek a trópusokról a pólusokra történő hő -, szél-és nedvességszállítással kapcsolatosak. Fontos minta a globális légköri keringés, a levegő nagyszabású mozgása, amely segít a hőenergia (hő) elosztásában a Föld felszínén.
A globális légköri keringés a szelek meglehetősen állandó mozgása az egész világon. A szelek akkor alakulnak ki, amikor a légtömegek a nagynyomású területekről az alacsony nyomású területekre mozognak. A globális légköri keringést nagyrészt a Hadley-sejtek hajtják., A Hadley-sejtek trópusi és egyenlítői konvekciós minták. Konvekciós meghajtók meleg levegő magas a légkörben, míg a hűvös, sűrű levegő tolja alacsonyabb állandó hurok. Minden hurok egy Hadley sejt.
Hadley sejtek határozzák meg a kereskedelmi szelek áramlását, amit a meteorológusok előrejeleznek. A vállalkozások, különösen az óceánokon keresztül exportáló termékek, nagy figyelmet fordítanak a kereskedelmi szelek erejére, mert segítenek a hajók gyorsabb utazásában. A nyugati, délnyugati szél többfelé megélénkül., Az egyenlítőhöz közelebb a kereskedelmi szelek északkeletről (az Egyenlítőtől északra), délkeletről (az Egyenlítőtől délre) fújnak.
a meteorológusok hosszú távú éghajlati mintákat tanulmányoznak, amelyek megzavarják a globális légköri keringést. A meteorológusok felfedezték például az El Nino mintázatát. Az El Niño óceáni áramlatokat és kereskedelmi szeleket foglal magában a Csendes-óceánon. Az El Niño nagyjából ötévente fordul elő, megzavarva a globális légköri keringést, és hatással van a helyi időjárásra és gazdaságokra Ausztráliától Peruig.,
Az El Niño összefügg a Csendes-óceán légnyomásának változásával, amelyet Déli oszcillációnak neveznek. A légnyomás a Csendes-óceán keleti részén, az amerikai partok közelében esik, míg a légnyomás a Csendes-óceán nyugati részén, Ausztrália és Indonézia partjai közelében emelkedik. A kereskedelmi szelek gyengülnek. A Csendes-óceán keleti országaiban rendkívüli csapadék esik. A meleg óceáni áramlatok csökkentik a halállományokat,amelyek a hideg víz tápanyagban gazdag feltöltődésétől függenek. A nyugati Csendes-óceáni nemzetek szárazságot, pusztító mezőgazdasági termelést tapasztalnak.,
Az El Niño meteorológiai folyamatainak megértése segít a gazdálkodóknak, a halászoknak és a tengerparti lakosoknak felkészülni az éghajlati mintára.
a meteorológia története
a meteorológia fejlődése mélyen összefügg a tudomány, a matematika és a technológia fejlődésével. Arisztotelész görög filozófus írta az első nagy tanulmányt a légkörről I.E. 340 körül. Arisztotelész sok elképzelése azonban helytelen volt, mert nem hitte, hogy tudományos megfigyelésekre van szükség.,
a tudományos módszer iránti növekvő hit mélyen megváltoztatta a meteorológia tanulmányozását a 17.és 18. században. Evangelista Torricelli, egy olasz fizikus, megfigyelte, hogy a légnyomás változásai az időjárási változásokhoz kapcsolódnak. 1643-ban Torricelli feltalálta a barométert, hogy pontosan mérje a levegő nyomását. A barométer továbbra is kulcsfontosságú eszköz az időjárási rendszerek megértésében és előrejelzésében. 1714-ben Daniel Fahrenheit, egy német fizikus kifejlesztette a higanyhőmérőt. Ezek az eszközök lehetővé tették két fontos légköri változó pontos mérését.,
nem volt mód az időjárási adatok gyors továbbítására, amíg Samuel Morse amerikai feltaláló nem találta meg a távírót az 1800-as évek közepén.ezzel az új technológiával a meteorológiai irodák képesek voltak megosztani az információkat és elkészíteni az első modern időjárási térképeket. Ezek a térképek összetettebb információkészleteket, például izobarokat (egyenlő légnyomású vonalakat) és izotermákat (egyenlő hőmérsékletű vonalakat) kombináltak és jelenítettek meg. Ezekkel a nagyszabású időjárási térképekkel a meteorológusok szélesebb földrajzi képet vizsgálhatnak az időjárásról, és pontosabb előrejelzéseket készíthetnek.,
Az 1920-as években Norvég meteorológusok egy csoportja kifejlesztette a modern időjárás-előrejelzés építőköveit képező légtömegek és frontok fogalmát. A fizika alapvető törvényeit alkalmazva ezek a meteorológusok felfedezték, hogy hatalmas hideg és meleg légtömegek mozognak és találkoznak olyan mintákkal, amelyek sok időjárási rendszer gyökerét képezik.
Az első és a második világháború alatti katonai műveletek nagy előrelépést hoztak a meteorológiában. Ezeknek a műveleteknek a sikere nagymértékben függött az időjárástól a világ hatalmas régióiban., A hadsereg nagy hangsúlyt fektetett a kiképzésre, a kutatásra és az új technológiákra, hogy jobban megértsék az időjárást. Ezen új technológiák közül a legfontosabb a radar volt, amelyet a repülőgépek és hajók jelenlétének, irányának és sebességének kimutatására fejlesztettek ki. A második világháború vége óta radart használnak és fejlesztenek a csapadék és a szélminták jelenlétének, irányának és sebességének észlelésére.
Az 1950-es és 1960-as évek technológiai fejlődése megkönnyítette és gyorsabbá tette a meteorológusok számára az időjárási rendszerek tömeges megfigyelését és előrejelzését., Az 1950-es években a számítógépek létrehozták a légköri viszonyok első modelljeit több száz adatpont futtatásával komplex egyenleteken keresztül. Ezek a modellek képesek voltak megjósolni a nagyszabású időjárást, például a bolygónkat körülvevő nagy – és alacsony nyomású rendszerek sorozatát.
TIROS I, az első meteorológiai műhold, 1962-ben adta meg az első pontos időjárás-előrejelzést az űrből. A TIROS sikere arra késztette a kifinomultabb műholdak létrehozását. Az adatok rendkívüli pontossággal és sebességgel történő gyűjtésére és továbbítására való képességük elengedhetetlenné tette őket a meteorológusok számára., A fejlett műholdak és az adataikat feldolgozó számítógépek ma a meteorológiában használt elsődleges eszközök.
meteorológia ma
A mai meteorológusok számos olyan eszközzel rendelkeznek, amelyek segítenek nekik megvizsgálni, leírni, modellezni és megjósolni az időjárási rendszereket. Ezeket a technológiákat különböző meteorológiai skálákon alkalmazzák, javítva az előrejelzés pontosságát és hatékonyságát.
A Radar egy fontos távérzékelési technológia, amelyet az előrejelzéshez használnak. A radarkészülék aktív érzékelő, mivel rádióhullámokat bocsát ki, amelyek lepattannak a légkörben lévő részecskékről, és visszatérnek az edénybe., Egy számítógép feldolgozza ezeket az impulzusokat, és meghatározza a felhők és a csapadék vízszintes dimenzióját, valamint azt a sebességet és irányt, amelyben ezek a felhők mozognak.
egy új technológia, az úgynevezett kettős polarizációs radar, továbbítja mind a vízszintes, mind a függőleges rádióhullámokat. Ezzel a további impulzussal a kettős polarizációs radar jobban képes megbecsülni a csapadékot. Az is jobb, hogy különbséget típusú csapadék-eső, hó, ónos eső, vagy jégeső. A kettős polarizációs radar jelentősen javítja a villámáradatot és a téli időjárás-előrejelzést.,
Tornádó kutatás egy másik fontos eleme a meteorológia. 2009-től a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) és a National Science Foundation vezette a történelem legnagyobb tornado kutatási projektjét, az úgynevezett VORTEX2-t. A mintegy 200 emberből és több mint 80 időjárási műszerből álló VORTEX2 csapat több mint 16 000 kilométert (10 000 mérföldet) tett meg az Egyesült Államok Alföldjén, hogy adatokat gyűjtsön arról, hogyan, mikor és miért alakulnak ki tornádók. A csapat történelmet készített azáltal, hogy rendkívül részletes adatokat gyűjtött egy adott tornádó előtt, alatt vagy után., Ez a tornádó a történelem legintenzívebb vizsgálata, amely kulcsfontosságú betekintést nyújt a tornado dinamikájába.
A műholdak rendkívül fontosak a globális időjárási jelenségek megértéséhez. A National Aeronautics and Space Administration (NASA) és a NOAA három geostacionárius operatív környezetvédelmi műholdat (GOES) üzemeltet, amelyek időjárási megfigyeléseket nyújtanak a Föld felszínének több mint 50 százalékára. a 2010-ben elindított
GOES-15 tartalmaz egy napröntgen-képalkotót, amely figyeli a nap röntgensugarait a nap jelenségeinek, például a napkitörések korai felismerésére., A napkitörések hatással lehetnek a katonai és kereskedelmi műholdas kommunikációra világszerte. A rendkívül pontos kép a Föld felszínéről, az óceánokról, a felhőtakaróról és a heves viharokról látható és infravörös képeket készít. Az infravörös felvételek érzékelik a hő mozgását és átvitelét, javítva a globális energiamérleg és folyamatok, például a globális felmelegedés, a konvekció és a súlyos időjárás megértését.