sistemele de înaltă presiune apar acolo unde presiunea atmosferică la suprafața Pământului este mai mare decât mediul înconjurător. Această presiune are tendința de mișcare verticală descendentă, permițând aer uscat și cer senin.
temperaturile extrem de reci sunt rezultatul sistemelor de înaltă presiune care se dezvoltă peste Arctica și se deplasează peste emisfera nordică. Aerul Arctic este foarte rece, deoarece se dezvoltă pe gheață și pe terenul acoperit de zăpadă., Acest aer rece este atât de dens încât împinge pe suprafața Pământului cu o presiune extremă, împiedicând umezeala sau căldura să rămână în sistem.
meteorologii au identificat multe zone semi-permanente de înaltă presiune. Azore high, de exemplu, este o regiune relativ stabilă de înaltă presiune în jurul Azore, un arhipelag în mijlocul Oceanului Atlantic. Azores high este responsabil pentru temperaturile aride ale bazinului mediteranean, precum și valurile de căldură de vară din Europa de Vest., fenomenele la scară globală sunt modele meteorologice legate de transportul căldurii, vântului și umidității de la tropice la poli. Un model important este circulația atmosferică globală, mișcarea pe scară largă a aerului care ajută la distribuirea energiei termice (căldură) pe suprafața Pământului.
circulația atmosferică globală este mișcarea destul de constantă a vânturilor de pe tot globul. Vânturile se dezvoltă pe măsură ce masele de aer se deplasează din zone de înaltă presiune în zone de joasă presiune. Circulația atmosferică globală este determinată în mare măsură de celulele Hadley., Celulele Hadley sunt modele tropicale și ecuatoriale de convecție. Convecția conduce aerul cald în atmosferă, în timp ce aerul rece și dens împinge mai jos într-o buclă constantă. Fiecare buclă este o celulă Hadley.
celulele Hadley determină fluxul de vânturi comerciale, pe care meteorologii le prognozează. Întreprinderile, în special cele care exportă produse peste oceane, acordă o atenție deosebită forței vânturilor comerciale, deoarece ajută navele să călătorească mai repede. Westerlies sunt vânturi care suflă din vest în midlatitudes., Mai aproape de Ecuator, vânturile comerciale suflă din nord-est (la nord de Ecuator) și sud-est (la sud de Ecuator).
meteorologii studiază tiparele climatice pe termen lung care perturbă circulația atmosferică globală. Meteorologii au descoperit modelul lui El Nino, de exemplu. El Niño implică curenții oceanici și vânturile comerciale din Oceanul Pacific. El Niño apare aproximativ la fiecare cinci ani, perturbând circulația atmosferică globală și afectând vremea și economiile locale din Australia până în Peru.,
El Niño este legat de schimbările de presiune a aerului din Oceanul Pacific, cunoscut sub numele de oscilația sudică. Presiunea aerului scade peste Pacificul de Est, în apropierea coastei Americii, în timp ce presiunea aerului crește peste Pacificul de Vest, în apropierea coastelor Australiei și Indoneziei. Vânturile comerciale slăbesc. Națiunile din Pacificul de Est experimentează precipitații extreme. Curenții oceanici calzi reduc stocurile de pește, care depind de creșterea bogată în nutrienți a apei reci pentru a prospera. Națiunile din Pacificul de vest se confruntă cu secetă, devastând producția agricolă.,
înțelegerea proceselor meteorologice din El Niño ajută fermierii, pescarii și locuitorii de coastă să se pregătească pentru modelul climatic.
istoria meteorologiei
dezvoltarea meteorologiei este profund legată de evoluțiile din știință, matematică și tehnologie. Filozoful grec Aristotel a scris primul studiu major al atmosferei în jurul anului 340 î.hr. Multe dintre ideile lui Aristotel au fost incorecte, totuși, pentru că nu credea că este necesar să se facă observații științifice.,
O credință tot mai mare în metoda științifică a schimbat profund studiul meteorologiei în secolele 17 și 18. Evangelista Torricelli, fizician Italian, a observat că schimbările de presiune a aerului au fost legate de schimbările meteorologice. În 1643, Torricelli a inventat barometrul, pentru a măsura cu precizie presiunea aerului. Barometrul este încă un instrument cheie în înțelegerea și prognozarea sistemelor meteorologice. În 1714, Daniel Fahrenheit, fizician German, a dezvoltat termometrul cu mercur. Aceste instrumente au făcut posibilă măsurarea exactă a două variabile atmosferice importante.,
nu a existat nicio modalitate de a transfera rapid datele meteorologice până la inventarea telegrafului de către inventatorul American Samuel Morse la mijlocul anilor 1800. folosind această nouă tehnologie, birourile meteorologice au putut să împărtășească informații și să producă primele hărți meteorologice moderne. Aceste hărți combinate și afișate seturi mai complexe de informații, cum ar fi izobari (linii de presiune egală a aerului) și izoterme (linii de temperatură egală). Cu aceste hărți meteorologice la scară largă, meteorologii ar putea examina o imagine geografică mai largă a vremii și ar putea face prognoze mai precise.,
în anii 1920, un grup de meteorologi norvegieni au dezvoltat conceptele de mase de aer și fronturi care sunt blocurile de construcție ale prognozei meteorologice moderne. Folosind legile de bază ale fizicii, acești meteorologi au descoperit că masele uriașe de aer rece și cald se mișcă și se întâlnesc în modele care sunt rădăcina multor sisteme meteorologice.
operațiunile militare din timpul Primului Război Mondial și al Doilea Război Mondial au adus mari progrese în meteorologie. Succesul acestor operațiuni a fost foarte dependentă de vreme peste vaste regiuni ale globului., Armata a investit foarte mult în formare, cercetare și noi tehnologii pentru a-și îmbunătăți înțelegerea vremii. Cea mai importantă dintre aceste noi tehnologii a fost radarul, care a fost dezvoltat pentru a detecta prezența, direcția și viteza aeronavelor și navelor. De la sfârșitul celui de-al doilea război mondial, radarul a fost folosit și îmbunătățit pentru a detecta prezența, direcția și viteza precipitațiilor și a modelelor de vânt.
evoluțiile tehnologice din anii 1950 și 1960 au făcut mai ușor și mai rapid pentru meteorologi să observe și să prezică sistemele meteorologice la scară masivă., În anii 1950, computerele au creat primele modele de condiții atmosferice rulând sute de puncte de date prin ecuații complexe. Aceste modele au fost capabile să prezică vremea pe scară largă, cum ar fi seria de sisteme de înaltă și joasă presiune care înconjoară planeta noastră.
TIROS I, primul satelit meteorologic, a furnizat prima prognoză meteo exactă din spațiu în 1962. Succesul lui TIROS I a determinat crearea de sateliți mai sofisticați. Capacitatea lor de a colecta și transmite date cu o precizie și o viteză extremă le-a făcut indispensabile meteorologilor., Sateliții avansați și computerele care procesează datele lor sunt instrumentele principale utilizate în meteorologie astăzi.meteorologii de astăzi au o varietate de instrumente care îi ajută să examineze, să descrie, să modeleze și să prezică sistemele meteorologice. Aceste tehnologii sunt aplicate la diferite scale meteorologice, îmbunătățind precizia și eficiența prognozei.
radarul este o tehnologie importantă de teledetecție utilizată în prognoză. O antena radar este un senzor activ prin faptul că trimite unde radio care sări de pe particule în atmosferă și se întorc la Antena., Un calculator procesează aceste impulsuri și determină dimensiunea orizontală a norilor și precipitațiilor, precum și viteza și direcția în care acești nori se mișcă.
O nouă tehnologie, cunoscută sub numele de radar cu dublă polarizare, transmite impulsuri de unde radio orizontale și verticale. Cu acest impuls suplimentar, radarul cu dublă polarizare este mai capabil să estimeze precipitațiile. De asemenea, este mai în măsură să diferențieze tipurile de precipitații—ploaie, zăpadă, lapoviță sau grindină. Radarul cu polarizare dublă va îmbunătăți considerabil prognozele de inundații și de iarnă.,
cercetarea tornadelor este o altă componentă importantă a meteorologiei. Începând cu 2009, Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA) și Fundația Națională de știință au realizat cel mai mare proiect de cercetare a tornadelor din istorie, cunoscut sub numele de VORTEX2. Echipa VORTEX2, formată din aproximativ 200 de persoane și peste 80 de instrumente meteorologice, a parcurs mai mult de 16.000 de kilometri (10.000 de mile) pe marile câmpii ale Statelor Unite pentru a colecta date despre cum, când și de ce se formează tornadele. Echipa a făcut istorie colectând date extrem de detaliate înainte, în timpul și după o tornadă specifică., Această tornadă este cea mai intens examinată din istorie și va oferi informații cheie despre dinamica tornadelor.
sateliții sunt extrem de importanți pentru înțelegerea fenomenelor meteorologice la scară globală. Administrația Națională Aeronautică și spațială (NASA) și NOAA operează trei sateliți de mediu operaționali geostaționari (GOES) care oferă observații meteorologice pentru mai mult de 50% din suprafața Pământului.
GOES-15, lansat în 2010, include un imager solar cu raze X care monitorizează razele X ale soarelui pentru detectarea timpurie a fenomenelor solare, cum ar fi erupțiile solare., Exploziile solare pot afecta comunicațiile militare și comerciale prin satelit din întreaga lume. Un imager extrem de precis produce imagini vizibile și infraroșii ale suprafeței Pământului, oceanelor, acoperirii norilor și evoluțiilor furtunilor severe. Imaginile infraroșii detectează mișcarea și transferul de căldură, îmbunătățind înțelegerea echilibrului energetic global și a proceselor precum încălzirea globală, convecția și vremea severă.