Meteorologia

Meteorologia jest gałęzią nauk o atmosferze (obejmującą chemię atmosfery i fizykę) ze szczególnym naciskiem na prognozowanie pogody . Badania meteorologii sięgają tysiącleci , chociaż znaczny postęp w meteorologii rozpoczął się dopiero w XVIII wieku. W XIX wieku nastąpił niewielki postęp w tej dziedzinie po utworzeniu sieci obserwacji pogody w szerokich regionach. Wcześniejsze próby przewidywania pogody opierał się na danych historycznych. Dopiero po wyjaśnieniu praw fizyki, a dokładniej w drugiej połowie XX wieku, rozwoju komputera (pozwalającego na zautomatyzowane rozwiązywanie bardzo wielu równań modelowania), osiągnięto znaczący przełom w prognozowaniu pogody . Ważną gałęzią prognozowania pogody jest prognozowanie pogody morskiej , ponieważ odnosi się do bezpieczeństwa morskiego i przybrzeżnego, w którym skutki pogodowe obejmują również interakcje atmosferyczne z dużymi zbiornikami wodnymi.

Zjawiska meteorologiczne to obserwowalne zjawiska pogodowe, które są wyjaśnione przez naukę meteorologii. Zjawiska meteorologiczne są opisywane i określane ilościowo za pomocą zmiennych atmosfery ziemskiej: temperatury, ciśnienia powietrza, pary wodnej , przepływu masowego oraz zmian i interakcji tych zmiennych oraz ich zmian w czasie. Różne skale przestrzenne są używane do opisywania i przewidywania pogody na poziomie lokalnym, regionalnym i globalnym.

Meteorologia, klimatologia , fizyka atmosfery i chemia atmosfery to subdyscypliny nauk o atmosferze . Meteorologia i hydrologia tworzą interdyscyplinarną dziedzinę hydrometeorologii . Interakcje między ziemską atmosferą a jej oceanami są częścią połączonego systemu ocean-atmosfera. Meteorologia ma zastosowanie w wielu różnych dziedzinach, takich jak wojsko, produkcja energii, transport, rolnictwo i budownictwo.

Słowo meteorologia pochodzi od starogreckiego μετέωρος metéōros ( meteor ) i -λογία -logia ( -(o)logia ), co oznacza „badanie rzeczy wysoko w powietrzu”.

Historia

Starożytna meteorologia do czasów Arystotelesa

Parhelion (sundog) w Sabaudii

Wczesne próby przewidywania pogody były często związane z proroctwem i wróżbiarstwem , a czasami opierały się na ideach astrologicznych. Starożytne religie wierzyły, że zjawiska meteorologiczne znajdują się pod kontrolą bogów. Zdolność przewidywania opadów i powodzi na podstawie cykli rocznych była najwyraźniej wykorzystywana przez człowieka co najmniej od czasu osadnictwa rolniczego, jeśli nie wcześniej. Wczesne podejście do przewidywania pogody opierało się na astrologii i było praktykowane przez księży. Egipcjanie mieli rytuały wywołujące deszcz już w 3500 pne.

Starożytne indyjskie Upaniszady zawierają wzmianki o chmurach i porach roku . Samaweda wspomina o składaniu ofiar, gdy zostaną zauważone pewne zjawiska. Klasyczne dzieło Varāhamihiry , Brihatsamhita , napisane około 500 rne, dostarcza dowodów na obserwację pogody.

klinowe na tabliczkach babilońskich zawierały skojarzenia między grzmotem a deszczem. Chaldejczycy rozróżniali halo 22° i 46 ° .

Starożytni Grecy jako pierwsi stworzyli teorie dotyczące pogody. Wielu filozofów przyrody badało pogodę. Ponieważ jednak instrumenty meteorologiczne , badanie było w dużej mierze jakościowe i można je było ocenić jedynie na podstawie bardziej ogólnych spekulacji teoretycznych. Herodot twierdzi, że Tales przewidział zaćmienie Słońca w 585 roku pne. Studiował babilońskie tablice równonocy. Według Seneki, dał wyjaśnienie, że przyczyną Nilu coroczne powodzie były spowodowane północnymi wiatrami utrudniającymi jego zejście przez morze. Anaksymander i Anaksymenes uważali, że grzmoty i błyskawice były spowodowane uderzeniem powietrza w chmurę, rozpalając w ten sposób płomień. Wczesne teorie meteorologiczne ogólnie zakładały, że w atmosferze znajdowała się substancja podobna do ognia. Anaksymander zdefiniował wiatr jako przepływ powietrza, ale przez wieki nie było to powszechnie akceptowane. Teorię wyjaśniającą letni grad po raz pierwszy zaproponował Anaksagoras . Zauważył, że temperatura powietrza spada wraz ze wzrostem wysokości, a chmury zawierają wilgoć. Zauważył również, że ciepło powoduje unoszenie się obiektów, a zatem upał w letni dzień popycha chmury na wysokość, na której wilgoć zamarza. Empledocles teoretyzował na temat zmiany pór roku. Wierzył, że ogień i woda przeciwstawiają się sobie w atmosferze, a kiedy ogień zyskuje przewagę, rezultatem jest lato, a kiedy woda, to jest zima. Demokryt pisał także o wylewie Nilu. Powiedział, że podczas letniego przesilenia śnieg w północnych częściach świata topniał. Spowodowałoby to tworzenie się oparów, które powodowałyby burze, gdy byłyby napędzane do Nilu przez wiatry z północy, wypełniając w ten sposób jeziora i Nil. Hipokrates badał wpływ pogody na zdrowie. Według Pliniusza Eudoksos twierdził, że zła pogoda następowała po czteroletnich okresach.

Meteorologia arystotelesowska

Te wczesne obserwacje stanowiły podstawę Meteorologii Arystotelesa , napisanej w 350 rpne. Arystoteles jest uważany za twórcę meteorologii. Jednym z najbardziej imponujących osiągnięć opisanych w Meteorologii jest opis tego, co jest obecnie znane jako cykl hydrologiczny . Jego praca pozostanie autorytetem w dziedzinie meteorologii przez prawie 2000 lat.

W książce De Mundo (skomponowanej przed 250 rokiem pne lub między 350 a 200 rokiem pne) odnotowano:

Jeśli migające ciało zostanie podpalone i gwałtownie rzuci się na Ziemię, nazywa się to piorunem; jeśli jest to tylko połowa ognia, ale także gwałtowna i masywna, nazywa się to meteorem ; jeśli jest całkowicie wolny od ognia, nazywa się go dymiącym piorunem. Wszystkie nazywane są „pikującymi piorunami”, ponieważ spadają na Ziemię. Błyskawica jest czasami dymna i wtedy nazywana jest „tlącą się błyskawicą”; czasami przemyka szybko i wtedy mówi się, że jest żywa . Innym razem podróżuje po krzywych liniach i nazywana jest rozwidloną błyskawicą . Kiedy spada na jakiś obiekt, nazywa się to „pikującą błyskawicą”

Po Arystotelesie postęp w meteorologii utknął w martwym punkcie na długi czas. Teofrast skompilował książkę o prognozowaniu pogody, zwaną Księgą Znaków , a także O wiatrach . Podał setki znaków zjawisk pogodowych na okres do roku. Jego system opierał się na podziale roku według zachodu i wschodu Plejady, połówek na przesilenia i równonoce oraz ciągłości pogody dla tych okresów. Dzielił także miesiące na nów, czwarty dzień, ósmy dzień i pełnię, ze względu na prawdopodobieństwo wystąpienia zmiany pogody. Dzień był podzielony na wschód słońca, przedpołudnie, południe, popołudnie i zachód słońca, z odpowiednimi podziałami nocy, przy czym zmiana była prawdopodobna w jednym z tych podziałów. Stosując podziały i zasadę równowagi w pogodzie rocznej, wymyślił takie prognozy, że jeśli zimą spadnie dużo deszczu, to wiosna jest zazwyczaj sucha. W jego twórczości obecne są również zasady oparte na działaniach zwierząt, np. jeśli pies tarza się po ziemi, to znak burzy. Za znaczące uznano również spadające gwiazdy i Księżyc. Nie podjął jednak próby wyjaśnienia tych zjawisk, odwołując się jedynie do metody Arystotelesa. Prace Teofrasta pozostawały dominującym wpływem na prognozowanie pogody przez prawie 2000 lat.

Meteorologia po Arystotelesie

Meteorologia była nadal badana i rozwijana przez wieki, ale dopiero w okresie renesansu w XIV-XVII wieku dokonano znaczących postępów w tej dziedzinie. Naukowcy tacy jak Galileo i Kartezjusz wprowadzili nowe metody i idee, prowadząc do rewolucji naukowej w meteorologii.

Spekulacje na temat przyczyny wylewu Nilu skończyły się, gdy Erastotenes , według Proklosa , stwierdził, że wiadomo było, że człowiek udał się do źródeł Nilu i obserwował ulewy, choć zainteresowanie jego konsekwencjami trwało.

W czasach rzymskiej Grecji i Europy naukowe zainteresowanie meteorologią osłabło. W I wieku pne większość filozofów przyrody twierdziła, że chmury i wiatry rozciągają się na 111 mil, ale Posidoniusz sądził, że sięgają one do pięciu mil, po czym powietrze jest czyste, płynne i świetliste. Uważnie śledził teorie Arystotelesa. Pod koniec II wieku pne centrum nauki przeniosło się z Aten do Aleksandrii , gdzie znajdowała się starożytna Biblioteka Aleksandryjska . W II wieku naszej ery Almagest Ptolemeusza zajmował się meteorologią, ponieważ uważano ją za podzbiór astronomii. Podał kilka astrologicznych prognoz pogody. Skonstruował mapę świata podzieloną na strefy klimatyczne według ich oświetlenia, na której długość przesilenia letniego wydłużała się o pół godziny na strefę między równikiem a Arktyką. Ptolemeusz pisał o załamaniu światła w atmosferze w kontekście obserwacji astronomicznych.

W 25 rne Pomponiusz Mela , rzymski geograf, sformalizował system stref klimatycznych. W latach 63-64 n.e. Seneka napisał Naturales quaestiones . Była to kompilacja i synteza teorii starożytnej Grecji. Jednak teologia miała dla Seneki największe znaczenie i wierzył, że zjawiska takie jak błyskawice są związane z przeznaczeniem. Druga książka (rozdział) z historii naturalnej Pliniusza obejmuje meteorologię. Twierdzi, że ponad dwudziestu autorów starożytnej Grecji studiowało meteorologię. Nie wniósł żadnego osobistego wkładu, a wartość jego pracy polega na zachowaniu wcześniejszych spekulacji, podobnie jak praca Seneki.

Zmierzch na Baker Beach

Od 400 do 1100 duchowieństwo chroniło wiedzę naukową w Europie. Izydor z Sewilli poświęcił wiele uwagi meteorologii w Etymologiae , De ordine creaturum i De natura rerum . Beda Czcigodny był pierwszym Anglikiem, który napisał o pogodzie w De Natura Rerum w 703 roku. Praca była podsumowaniem zachowanych wówczas źródeł klasycznych. Jednak dzieła Arystotelesa zostały w dużej mierze utracone aż do XII wieku, w tym Meteorologica . Isidore i Bede byli naukowo nastawieni, ale trzymali się litery Pisma Świętego .

Cywilizacja islamska przetłumaczyła na język arabski wiele starożytnych dzieł, które zostały przekazane i przetłumaczone w Europie Zachodniej na łacinę.

W IX wieku Al-Dinawari napisał Kitab al-Nabat (Księgę roślin), w której zajmuje się zastosowaniem meteorologii w rolnictwie podczas arabskiej rewolucji rolniczej . Opisuje meteorologiczny charakter nieba, planety i konstelacje , słońce i księżyc , fazy księżyca oznaczające pory roku i deszcz, anwa ( ciała niebieskie deszczu) oraz zjawisk atmosferycznych, takich jak wiatry, grzmoty, błyskawice, śnieg, powodzie, doliny, rzeki, jeziora.

W 1021 Alhazen wykazał, że refrakcja atmosferyczna jest również odpowiedzialna za zmierzch w tezaurusie Opticae ; oszacował, że zmierzch zaczyna się, gdy słońce znajduje się 19 stopni poniżej horyzontu , a także wykorzystał oparte na tym wyznaczenie geometryczne, aby oszacować maksymalną możliwą wysokość ziemskiej atmosfery na 52 000 pasim (około 49 mil, czyli 79 km).

Adelard z Bath był jednym z pierwszych tłumaczy klasyków. Tematy meteorologiczne omawiał także w swoich Quaestiones naturales . Myślał, że gęste powietrze wytwarza napęd w postaci wiatru. Wyjaśnił grzmoty, mówiąc, że było to spowodowane zderzaniem się lodu w chmurach, a latem topniało. W XIII wieku teorie Arystotelesa przywróciły dominację w meteorologii. Przez następne cztery stulecia prace meteorologiczne polegały głównie na komentowaniu . Szacuje się, że przed 1650 rokiem napisano ponad 156 komentarzy do Meteorologica .

Dowody eksperymentalne były mniej ważne niż odwoływanie się do klasyków i autorytetów myśli średniowiecznej. W XIII wieku Roger Bacon opowiadał się za eksperymentowaniem i podejściem matematycznym. W swoim Opus majus podążał za teorią Arystotelesa o atmosferze złożonej z wody, powietrza i ognia, uzupełnioną optyką i dowodami geometrycznymi. Zauważył, że strefy klimatyczne Ptolemeusza musiały zostać dostosowane do topografii .

Św. Albert Wielki jako pierwszy zaproponował, aby każda kropla padającego deszczu miała kształt małej kuli, a ta forma oznaczała, że tęcza powstała w wyniku interakcji światła z każdą kroplą deszczu. Roger Bacon jako pierwszy obliczył rozmiar kątowy tęczy. Stwierdził, że tęczowy szczyt nie może pojawić się wyżej niż 42 stopnie nad horyzontem.

Pod koniec XIII i na początku XIV wieku Kamāl al-Dīn al-Fārisī i Teodoryk z Freibergu jako pierwsi podali prawidłowe wyjaśnienia pierwotnego zjawiska tęczy . Teodoryk poszedł dalej i wyjaśnił tęczę wtórną.

W połowie XVI wieku meteorologia rozwinęła się w dwóch kierunkach: nauka teoretyczna oparta na Meteorologica i astrologiczne prognozy pogody. Pseudonaukowe przepowiadanie znaków naturalnych stało się popularne i cieszyło się ochroną kościoła i książąt. Poparli to naukowcy tacy jak Johannes Muller , Leonard Digges i Johannes Kepler . Byli jednak sceptycy. W XIV wieku Nicole Oresme uważał, że prognozowanie pogody jest możliwe, ale zasady tego nie były wówczas znane. Wpływ astrologii na meteorologię utrzymywał się aż do XVIII wieku.

De Subilitate Gerolamo Cardano ( 1550) była pierwszą pracą kwestionującą podstawowe aspekty teorii Arystotelesa. Cardano utrzymywał, że istnieją tylko trzy podstawowe elementy – ziemia, powietrze i woda. Zignorował ogień, ponieważ potrzebował materiału do rozprzestrzeniania się i nic nie produkował. Cardano uważał, że istnieją dwa rodzaje powietrza: powietrze wolne i powietrze zamknięte. Pierwsza niszczyła rzeczy nieożywione i zachowywała rzeczy ożywione, podczas gdy druga miała odwrotny skutek.

Dyskurs o metodzie Rene Descartesa ( 1637) jest typowym przykładem początku rewolucji naukowej w meteorologii. Jego metoda naukowa miała cztery zasady: nigdy nie akceptować niczego, o ile nie było jasne, że to prawda; podzielić każdy trudny problem na małe problemy do rozwiązania; przejść od rzeczy prostych do złożonych, zawsze szukając relacji; być tak kompletne i dokładne, jak to tylko możliwe, bez uszczerbku.

W dodatku Les Meteores zastosował te zasady do meteorologii. Omówił ciała ziemskie i powstające z nich opary, przechodząc do wyjaśnienia powstawania chmur z kropli wody i wiatrów, chmur, które następnie rozpuszczają się w deszcz, grad i śnieg. Omówił również wpływ światła na tęczę. Kartezjusz wysunął hipotezę, że wszystkie ciała składają się z małych cząstek o różnych kształtach i splotach. Wszystkie jego teorie opierały się na tej hipotezie. Wyjaśnił, że deszcz jest spowodowany przez chmury, które stają się zbyt duże, aby powietrze mogło je pomieścić, i że chmury zamieniają się w śnieg, jeśli powietrze nie jest wystarczająco ciepłe, aby je stopić, lub grad, jeśli napotkają zimniejszy wiatr. Podobnie jak jego poprzednicy, metoda Kartezjusza była dedukcyjna, ponieważ instrumenty meteorologiczne nie były jeszcze rozwinięte i szeroko stosowane. Wprowadził kartezjański układ współrzędnych do meteorologii i podkreślił znaczenie matematyki w naukach przyrodniczych. Jego praca ustanowiła meteorologię jako legalną gałąź fizyki.

W XVIII wieku wynalezienie termometru i barometru umożliwiło dokładniejsze pomiary temperatury i ciśnienia, prowadząc do lepszego zrozumienia procesów zachodzących w atmosferze. W tym stuleciu narodziło się również pierwsze towarzystwo meteorologiczne, Królewskie Towarzystwo Wspierania Sztuki, Produkcji i Handlu (później Królewskie Towarzystwo Sztuki) w Londynie w 1754 r., które pomogło spopularyzować naukę o meteorologii. ^{[ potrzebne źródło ]}

W XIX wieku postęp technologiczny, taki jak telegraf i fotografia, doprowadził do powstania sieci obserwacji pogody i możliwości śledzenia burz. Ponadto naukowcy zaczęli wykorzystywać modele matematyczne do przewidywania pogody. W XX wieku nastąpił rozwój technologii radarowej i satelitarnej, co znacznie poprawiło możliwość obserwacji i śledzenia systemów pogodowych. Ponadto meteorolodzy i naukowcy zajmujący się atmosferą zaczęli tworzyć pierwsze prognozy pogody i prognozy temperatury. ^{[ potrzebne źródło ]}

W XX i XXI wieku, wraz z pojawieniem się modeli komputerowych i dużych zbiorów danych, meteorologia w coraz większym stopniu polegała na metodach numerycznych i symulacjach komputerowych. To znacznie poprawiło prognozowanie pogody i prognozy klimatyczne. Ponadto meteorologia rozszerzyła się o inne obszary, takie jak jakość powietrza, chemia atmosfery i klimatologia. Postęp w technologiach obserwacyjnych, teoretycznych i obliczeniowych umożliwił coraz dokładniejsze przewidywanie pogody oraz zrozumienie wzorców pogodowych i zanieczyszczenia powietrza. W obecnych czasach, wraz z postępem w prognozowaniu pogody i technologii satelitarnej, meteorologia stała się integralną częścią życia codziennego i jest wykorzystywana do wielu celów, takich jak lotnictwo, rolnictwo i zarządzanie katastrofami. ^{[ potrzebne źródło ]}

Przyrządy i skale klasyfikacyjne

Półkulisty anemometr kubkowy

W 1441 roku syn króla Sejonga , książę Korei Munjong, wynalazł pierwszy znormalizowany miernik deszczu . Zostały one wysłane do całej dynastii Joseon w Korei jako oficjalne narzędzie do obliczania podatków gruntowych na podstawie potencjalnych zbiorów rolnika. W 1450 roku Leone Battista Alberti opracował anemometr z wahliwą płytą i był znany jako pierwszy anemometr . W 1607 roku Galileo Galilei skonstruował termoskop . W 1611 roku Johannes Kepler napisał pierwszy traktat naukowy o kryształach śniegu: „Strena Seu de Nive Sexangula (Noworoczny prezent sześciokątnego śniegu)”. W 1643 r. Evangelista Torricelli wynalazł barometr rtęciowy . W 1662 roku Sir Christopher Wren wynalazł mechaniczny, samoopróżniający się, wychylny deszczomierz. W 1714 roku Gabriel Fahrenheit stworzył niezawodną skalę do pomiaru temperatury za pomocą termometru rtęciowego . W 1742 roku Anders Celsjusza , szwedzki astronom, zaproponował „stopniową” skalę temperatur, poprzedniczkę obecnej skali Celsjusza . W 1783 roku Horace-Bénédict de Saussure zademonstrował pierwszy higrometr włosowy . W latach 1802–1803 Luke Howard napisał „O modyfikacji chmur” , w której przypisuje typom chmur nazwy łacińskie. W 1806 roku Francis Beaufort przedstawił swój system klasyfikacji prędkości wiatru . Pod koniec XIX wieku powstały pierwsze atlasy chmur zostały opublikowane, w tym Międzynarodowy atlas chmur , który od tamtej pory pozostaje w druku. Wystrzelenie w kwietniu 1960 r. pierwszego udanego satelity pogodowego , TIROS-1 , zapoczątkowało erę, w której informacje o pogodzie stały się dostępne na całym świecie.

Badania składu atmosfery

W 1648 roku Blaise Pascal ponownie odkrył, że ciśnienie atmosferyczne spada wraz z wysokością i wywnioskował, że nad atmosferą panuje próżnia. W 1738 roku Daniel Bernoulli opublikował Hydrodynamikę , zapoczątkowując kinetyczną teorię gazów i ustanawiając podstawowe prawa teorii gazów. W 1761 roku Joseph Black odkrył, że lód pochłania ciepło, nie zmieniając swojej temperatury podczas topnienia. W 1772 roku uczeń Blacka, Daniel Rutherford, odkrył azot , który nazwał flogistonowane powietrze i wspólnie rozwinęli teorię flogistonu . W 1777 roku Antoine Lavoisier odkrył tlen i opracował wyjaśnienie spalania. W 1783 roku w eseju Lavoisiera „Reflexions sur le phlogistique” deprecjonuje teorię flogistonu i proponuje teorię kalorii . W 1804 roku John Leslie zauważył, że matowa czarna powierzchnia emituje ciepło skuteczniej niż powierzchnia polerowana, co sugeruje znaczenie promieniowania ciała doskonale czarnego . W 1808 roku John Dalton bronił teorii kalorycznej w A New System of Chemistry i opisał, w jaki sposób łączy się ona z materią, zwłaszcza z gazami; zaproponował, że pojemność cieplna gazów zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do masy atomowej . W 1824 roku Sadi Carnot przeanalizował sprawność silników parowych za pomocą teorii kalorycznej; rozwinął pojęcie procesu odwracalnego i postulując, że coś takiego nie istnieje w przyrodzie, położył podwaliny pod drugą zasadę termodynamiki . W 1716 roku Edmund Halley zasugerował istnienie zorzy polarnej są spowodowane przez „wycieki magnetyczne” poruszające się wzdłuż linii pola magnetycznego Ziemi .

Badania cyklonów i przepływu powietrza

Ogólna cyrkulacja atmosfery ziemskiej: Wiatry zachodnie i pasaty są częścią ziemskiej cyrkulacji atmosferycznej.

W 1494 roku Krzysztof Kolumb doświadczył cyklonu tropikalnego, co doprowadziło do powstania pierwszej pisemnej europejskiej wzmianki o huraganie. W 1686 roku Edmund Halley przedstawił systematyczne badanie pasatów i monsunów i zidentyfikował ogrzewanie słoneczne jako przyczynę ruchów atmosferycznych. W 1735 roku George Hadley napisał idealne wyjaśnienie globalnej cyrkulacji poprzez badanie pasatów . W 1743 roku, kiedy Benjamin Franklin nie mógł zobaczyć zaćmienia Księżyca przez a huraganu , uznał, że cyklony poruszają się w sposób przeciwny do wiatrów na ich obrzeżach. Zrozumienie kinematyki tego, jak dokładnie obrót Ziemi wpływa na przepływ powietrza, było początkowo częściowe. Gaspard-Gustave Coriolis opublikował w 1835 roku artykuł na temat wydajności energetycznej maszyn z obracającymi się częściami, takimi jak koła wodne. W 1856 roku William Ferrel zaproponował istnienie komórki cyrkulacyjnej na średnich szerokościach geograficznych, w której powietrze jest odchylane przez siłę Coriolisa, co skutkuje przeważającymi wiatrami zachodnimi. Pod koniec XIX wieku ruch mas powietrza wzdłuż izobar rozumiano jako wynik wielkoskalowego oddziaływania siły gradientu ciśnienia i siły odchylającej. W 1912 roku ta siła odchylająca została nazwana efektem Coriolisa. Tuż po I wojnie światowej grupa meteorologów w Norwegii pod kierownictwem Vilhelma Bjerknesa opracowała norweski model cyklonu , który wyjaśnia powstawanie, intensyfikację i ostateczny zanik (cykl życia) cyklonów na średnich szerokościach geograficznych oraz wprowadziła pojęcie frontów , czyli , ostro zarysowane granice między masami powietrza . Grupa obejmowała Carl-Gustaf Rossby (który jako pierwszy wyjaśnił przepływ atmosferyczny na dużą skalę w kategoriach dynamiki płynów ), Tor Bergeron (który jako pierwszy ustalił, jak powstaje deszcz) i Jacob Bjerknes .

Sieci obserwacyjne i prognozy pogody

Klasyfikacja chmur według wysokości występowania

Ta „Hietograficzna lub deszczowa mapa świata” została po raz pierwszy opublikowana w 1848 roku przez Alexandra Keitha Johnstona .

Ta „Hietograficzna lub deszczowa mapa Europy” została również opublikowana w 1848 roku jako część „Atlasu fizycznego”.

Pod koniec XVI i w pierwszej połowie XVII wieku wynaleziono szereg przyrządów meteorologicznych – termometr , barometr , areometr , a także wiatromierze i deszczomierze. W latach pięćdziesiątych XVII wieku filozofowie przyrody zaczęli używać tych instrumentów do systematycznego rejestrowania obserwacji pogody. Akademie naukowe zakładały dzienniki pogodowe i organizowały sieci obserwacyjne. W 1654 roku Ferdinando II de Medici założył pierwszą sieć obserwacji pogody , składającą się ze stacji meteorologicznych we Florencji , Cutigliano , Vallombrosa , Bolonia , Parma , Mediolan , Innsbruck , Osnabrück , Paryż i Warszawa . Zebrane dane były wysyłane do Florencji w regularnych odstępach czasu. W latach sześćdziesiątych XVII wieku Robert Hooke z Royal Society of London sponsorował sieci obserwatorów pogody. Traktat Hipokratesa Powietrze, wody i miejsca powiązał pogodę z chorobą. Tak więc pierwsi meteorolodzy próbowali skorelować wzorce pogodowe z wybuchami epidemii, a klimat ze zdrowiem publicznym.

W epoce oświecenia meteorologia próbowała zracjonalizować tradycyjną wiedzę o pogodzie, w tym meteorologię astrologiczną. Ale były też próby teoretycznego zrozumienia zjawisk pogodowych. Edmond Halley i George Hadley próbowali wyjaśnić pasaty . Rozumowali, że wznosząca się masa ogrzanego powietrza równikowego jest zastępowana napływem chłodniejszego powietrza z dużych szerokości geograficznych. Przepływ ciepłego powietrza na dużych wysokościach od równika do biegunów stworzył z kolei wczesny obraz cyrkulacji. Frustracja brakiem dyscypliny wśród obserwatorów pogody i kiepską jakością instrumentów doprowadziła wczesną nowożytność państwa narodowe do organizowania dużych sieci obserwacyjnych. Tak więc pod koniec XVIII wieku meteorolodzy mieli dostęp do dużej ilości wiarygodnych danych pogodowych. Baron Schilling stworzył telegraf elektromagnetyczny . Pojawienie się telegrafu elektrycznego w 1837 roku zapewniło po raz pierwszy praktyczną metodę szybkiego zbierania obserwacji pogody na dużym obszarze.

Dane te można wykorzystać do stworzenia map stanu atmosfery dla regionu w pobliżu powierzchni Ziemi i zbadania, jak te stany ewoluowały w czasie. Dokonywanie częstych prognoz pogody na podstawie tych danych wymagało niezawodnej sieci obserwacji, ale dopiero w 1849 roku Smithsonian Institution zaczął tworzyć sieć obserwacyjną w całych Stanach Zjednoczonych pod kierownictwem Josepha Henry'ego . Podobne sieci obserwacyjne powstały w tym czasie w Europie. Wielebny William Clement Ley odegrał kluczową rolę w zrozumieniu chmur Cirrus i wczesnym zrozumieniu Strumienie odrzutowe . Charles Kenneth Mackinnon Douglas, znany jako „CKM” Douglas, czytał artykuły Leya po jego śmierci i kontynuował wczesne badania systemów pogodowych. Dziewiętnastowieczni badacze meteorologii wywodzili się ze środowisk wojskowych lub medycznych, a nie byli wyszkoleni jako oddani naukowcom. W 1854 r. rząd Wielkiej Brytanii wyznaczył Roberta FitzRoya do nowego urzędu statystyka meteorologicznego w Radzie Handlu z zadaniem gromadzenia obserwacji pogody na morzu. Biuro FitzRoya stało się Biurem Meteorologicznym Wielkiej Brytanii w 1854 r. druga najstarsza narodowa służba meteorologiczna na świecie ( Centralna Instytucja Meteorologii i Geodynamiki (ZAMG) w Austrii została założona w 1851 r. i jest najstarszą służbą pogodową na świecie). Pierwsze codzienne prognozy pogody sporządzone przez biuro FitzRoya zostały opublikowane w The Times w 1860 r. W następnym roku wprowadzono system podnoszenia stożków ostrzegawczych przed burzą w głównych portach, gdy spodziewano się wichury.

FitzRoy ukuł termin „prognoza pogody” i próbował oddzielić podejście naukowe od proroczego.

W ciągu następnych 50 lat wiele krajów utworzyło narodowe służby meteorologiczne. Indyjski Departament Meteorologiczny (1875) został utworzony w celu śledzenia cyklonu tropikalnego i monsunu . Fińskie Centralne Biuro Meteorologiczne (1881) powstało z części Obserwatorium Magnetycznego Uniwersytetu Helsińskiego . Japońskie Obserwatorium Meteorologiczne w Tokio, prekursor Japońskiej Agencji Meteorologicznej , rozpoczęło tworzenie map pogody na powierzchni w 1883 r. Amerykańskie Biuro Meteorologiczne (1890) zostało utworzone w ramach Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych . Australijskie Biuro Meteorologiczne (1906) zostało utworzone na mocy ustawy o meteorologii w celu ujednolicenia istniejących państwowych służb meteorologicznych.

Numeryczna prognoza pogody

Meteorolog przy konsoli IBM 7090 w Joint Numerical Weather Prediction Unit. C. 1965

W 1904 roku norweski naukowiec Vilhelm Bjerknes po raz pierwszy argumentował w swoim artykule Prognozy pogody jako problem w mechanice i fizyce, że prognozowanie pogody powinno być możliwe na podstawie obliczeń opartych na prawach przyrody .

Dopiero pod koniec XX wieku postęp w zrozumieniu fizyki atmosfery doprowadził do powstania nowoczesnej numerycznej prognozy pogody . W 1922 roku Lewis Fry Richardson opublikował „Przewidywanie pogody według procesu numerycznego”, po znalezieniu notatek i wyprowadzeń, nad którymi pracował jako kierowca karetki podczas I wojny światowej. Opisał, jak można pominąć małe wyrażenia w prognostycznych równaniach dynamiki płynów, które rządzą przepływem atmosferycznym, oraz schemat obliczeń numerycznych które można opracować, aby umożliwić prognozy. Richardson wyobraził sobie duże audytorium z tysiącami ludzi wykonujących obliczenia. Jednak sama liczba wymaganych obliczeń była zbyt duża, aby można je było wykonać bez komputerów elektronicznych, a rozmiar siatki i etapy czasowe zastosowane w obliczeniach doprowadziły do nierealistycznych wyników. Chociaż analiza numeryczna wykazała później, że było to spowodowane niestabilność numeryczna .

Począwszy od lat pięćdziesiątych XX wieku prognozy numeryczne za pomocą komputerów stały się wykonalne. Pierwsze prognozy pogody opracowane w ten sposób wykorzystywały modele barotropowe (pojedynczy poziom pionowy) i mogły z powodzeniem przewidywać ruch na dużą skalę fal Rossby'ego na średnich szerokościach geograficznych , czyli wzór niżów i wyżów atmosferycznych . W 1959 roku brytyjskie Biuro Meteorologiczne otrzymało swój pierwszy komputer, Ferranti Mercury .

W latach sześćdziesiątych XX wieku chaotyczną naturę atmosfery po raz pierwszy zaobserwował i opisał matematycznie Edward Lorenz , tworząc dziedzinę teorii chaosu . Postępy te doprowadziły do obecnego wykorzystania prognoz zespołowych w większości głównych ośrodków prognostycznych, aby uwzględnić niepewność wynikającą z chaotycznej natury atmosfery. Modele matematyczne wykorzystywane do przewidywania długoterminowej pogody na Ziemi ( modele klimatyczne ), zostały opracowane, które mają obecnie rozdzielczość tak zgrubną, jak starsze modele prognozowania pogody. Te modele klimatyczne są wykorzystywane do badania długoterminowych klimatycznych , na przykład skutków, jakie może wywołać emisja gazów cieplarnianych przez człowieka .

Meteorolodzy

Meteorolodzy to naukowcy, którzy studiują i pracują w dziedzinie meteorologii. Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne publikuje i stale aktualizuje autorytatywny elektroniczny słownik meteorologii . Meteorolodzy pracują w agencjach rządowych , prywatnych usługach konsultingowych i badawczych , przedsiębiorstwach przemysłowych, zakładach użyteczności publicznej, stacjach radiowych i telewizyjnych oraz w edukacji . W Stanach Zjednoczonych meteorolodzy zajmowali około 10 000 miejsc pracy w 2018 roku.

Chociaż prognozy pogody i ostrzeżenia są najbardziej znanymi produktami meteorologów dla społeczeństwa, prezenterzy pogody w radiu i telewizji niekoniecznie są zawodowymi meteorologami. Są to najczęściej reporterzy z niewielkim formalnym wykształceniem meteorologicznym, posługujący się nieuregulowanymi tytułami, takimi jak specjalista od pogody lub meteorolog . Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne i Narodowe Stowarzyszenie Meteorologiczne wydawać „pieczęcie aprobaty” nadawcom pogodowym, którzy spełniają określone wymagania, ale nie jest to obowiązkowe, aby zostać zatrudnionym przez media.

Sprzęt

Zdjęcie satelitarne huraganu Hugo z niżem polarnym widocznym u góry obrazu

Każda nauka ma swoje unikalne zestawy sprzętu laboratoryjnego. W atmosferze istnieje wiele rzeczy lub cech atmosfery, które można zmierzyć. Deszcz, który można zaobserwować lub zobaczyć w dowolnym miejscu i czasie, był jedną z pierwszych cech atmosferycznych mierzonych historycznie. Ponadto dwie inne dokładnie zmierzone cechy to wiatr i wilgotność. Żadnego z nich nie widać, ale można je poczuć. Urządzenia do pomiaru tych trzech powstały w połowie XV wieku i były to odpowiednio deszczomierze , anemometr i higrometr. Przed XV wiekiem podjęto wiele prób skonstruowania odpowiedniego sprzętu do pomiaru wielu zmiennych atmosferycznych. Wiele z nich było w jakiś sposób wadliwych lub po prostu niewiarygodnych. Nawet Arystoteles zauważył to w niektórych swoich pracach jako trudność pomiaru powietrza.

Zestawy pomiarów powierzchni są ważnymi danymi dla meteorologów. Dają migawkę różnych warunków pogodowych w jednym miejscu i zwykle znajdują się na stacji pogodowej , statku lub boi meteorologicznej . Pomiary wykonane na stacji pogodowej mogą obejmować dowolną liczbę obserwowalnych elementów atmosferycznych. Zwykle temperatura, ciśnienie , pomiary wiatru i wilgotność to zmienne mierzone odpowiednio przez termometr, barometr, anemometr i higrometr. Profesjonalne stacje mogą być również wyposażone w czujniki jakości powietrza ( tlenku węgla , dwutlenek węgla , metan , ozon , pył i dym ), ceilometr (sufit chmur), czujnik opadów atmosferycznych, czujnik zalania, czujnik wyładowań atmosferycznych , mikrofon ( wybuchy , grzmoty , grzmoty ), piranometr / pirheliometr / spektroradiometr (IR/Vis/UV fotodiody ), deszczomierz / śniegomierz , licznik scyntylacyjny ( promieniowanie tła , opad , radon ), sejsmometr ( trzęsienia ziemi i wstrząsy), transmisometr (widzialność) oraz zegar GPS do rejestracji danych . Dane dotyczące górnego powietrza mają kluczowe znaczenie dla prognozowania pogody. Najpowszechniej stosowaną techniką jest wystrzeliwanie radiosond . Uzupełnieniem radiosond sieć zbierania samolotów zorganizowana przez Światową Organizację Meteorologiczną .

Teledetekcja , stosowana w meteorologii, to koncepcja zbierania danych z odległych zdarzeń pogodowych, a następnie tworzenia informacji o pogodzie. Powszechnymi typami teledetekcji są radar , lidar i satelity (lub fotogrametria ). Każdy zbiera dane o atmosferze z odległej lokalizacji i zwykle przechowuje dane w miejscu, w którym znajduje się instrument. Radar i Lidar nie są pasywne, ponieważ oba wykorzystują promieniowanie EM do oświetlania określonej części atmosfery. Satelity pogodowe wraz z bardziej uniwersalnymi satelitami obserwującymi Ziemię krążącymi wokół Ziemi na różnych wysokościach stały się nieodzownym narzędziem do badania szerokiego zakresu zjawisk, od pożarów lasów po El Nino .

Skale przestrzenne

Badania atmosfery można podzielić na odrębne obszary, które zależą zarówno od skali czasowej, jak i przestrzennej. Na jednym krańcu tej skali znajduje się klimatologia. W skalach czasowych od godzin do dni meteorologia dzieli się na meteorologię w skali mikro, mezo i synoptycznej. Odpowiednio, geoprzestrzenny każdej z tych trzech skal odnosi się bezpośrednio do odpowiedniej skali czasowej.

Inne podklasyfikacje są używane do opisania unikalnych, lokalnych lub ogólnych efektów w ramach tych podklas.

**Typowe skale systemów ruchu atmosferycznego**
Rodzaj ruchu	Skala pozioma (metr)
Średnia molekularna ścieżka swobodna	10-7 ^_
Minutowe burzliwe wiry	10-2 – ^10-1^_
Małe wiry	10-1-1 ^_ _
Diabły pyłowe	1–10
Podmuchy wiatru	10 – 10 ²
Tornada	10 ²
Chmury burzowe	10 ³
Fronty, linie szkwału	10 ⁴ – 10 ⁵
Huragany	10 ⁵
Cyklony synoptyczne	10 ⁶
Fale planetarne	10 ⁷
Pływy atmosferyczne	10 ⁷
Średni wiatr strefowy	10 ⁷

Mikroskala

Meteorologia w mikroskali to badanie zjawisk atmosferycznych w skali około 1 kilometra (0,62 mil) lub mniejszej. W tej skali modelowane są pojedyncze burze, chmury i lokalne turbulencje powodowane przez budynki i inne przeszkody (takie jak pojedyncze wzgórza).

Mezoskala

Meteorologia mezoskalowa to badanie zjawisk atmosferycznych o skali poziomej od 1 km do 1000 km oraz skali pionowej, która rozpoczyna się na powierzchni Ziemi i obejmuje warstwę graniczną atmosfery, troposferę, tropopauzę i dolną część stratosfery . Mezoskalowe skale czasowe trwają od mniej niż jednego dnia do wielu tygodni. Zdarzeniami zwykle będącymi przedmiotem zainteresowania są burze , linie szkwałów , fronty , pasma opadów w cyklonach tropikalnych i pozatropikalnych oraz generowane topograficznie systemy pogodowe, takie jak fale górskie oraz bryza morska i lądowa .

Skala synoptyczna

NOAA : Analiza pogody w skali synoptycznej.

Meteorologia w skali synoptycznej przewiduje zmiany atmosferyczne w skali do 1000 km i 10 ⁵ sekund (28 dni) w czasie i przestrzeni. W skali synoptycznej przyspieszenie Coriolisa działające na poruszające się masy powietrza (poza tropikami). Zjawiska typowo opisywane przez meteorologię synoptyczną obejmują zdarzenia, takie jak pozatropikalne cyklony, doliny i grzbiety barokliniczne, strefy czołowe i do pewnego stopnia prądy strumieniowe . Wszystkie z nich są zwykle podane na mapach pogodowych na określony czas. Minimalna pozioma skala zjawisk synoptycznych jest ograniczona do odległości między powierzchniowymi stacjami obserwacyjnymi .

Skala globalna

Średnie roczne temperatury powierzchni morza.

Meteorologia na skalę globalną to badanie wzorców pogodowych związanych z transportem ciepła z tropików do biegunów . Oscylacje o bardzo dużej skali mają znaczenie w tej skali. Oscylacje te mają okresy typowo rzędu miesięcy, takie jak oscylacja Maddena-Juliana , lub lat, takie jak oscylacja El Niño-Southern i dekadalna oscylacja Pacyfiku . Meteorologia w skali globalnej wkracza w zakres klimatologii. Tradycyjna definicja klimatu jest przesunięta na większe skale czasowe, a dzięki zrozumieniu globalnych oscylacji w dłuższej skali czasowej ich wpływ na zaburzenia klimatyczne i pogodowe można uwzględnić w prognozach synoptycznych i mezoskalowych.

Numeryczna prognoza pogody jest głównym celem w zrozumieniu interakcji powietrze-morze, meteorologii tropikalnej, przewidywalności atmosfery oraz procesów troposferycznych/stratosferycznych. Naval Research Laboratory w Monterey w Kalifornii opracowało globalny model atmosfery o nazwie Navy Operational Global Atmospheric Prediction System (NOGAPS). NOGAPS działa operacyjnie w Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center dla armii Stanów Zjednoczonych. Wiele innych globalnych modeli atmosferycznych jest prowadzonych przez krajowe agencje meteorologiczne.

Niektóre zasady meteorologiczne

Meteorologia warstwy granicznej

warstwy granicznej to badanie procesów zachodzących w warstwie powietrza bezpośrednio nad powierzchnią Ziemi, znanej jako atmosferyczna warstwa graniczna (ABL). Efekty powierzchni – ogrzewanie, chłodzenie i tarcie – powodują turbulentne mieszanie w warstwie powietrza. Znaczący ruch ciepła , materii lub pędu w skalach czasowych krótszych niż jeden dzień są spowodowane ruchami turbulentnymi. Meteorologia warstwy granicznej obejmuje badanie wszystkich typów granic powierzchnia-atmosfera, w tym oceanów, jezior, terenów miejskich i terenów pozamiejskich w celu badania meteorologii.

Meteorologia dynamiczna

Meteorologia dynamiczna zasadniczo koncentruje się na dynamice płynów w atmosferze. Idea paczki powietrznej jest używana do zdefiniowania najmniejszego elementu atmosfery, ignorując dyskretną molekularną i chemiczną naturę atmosfery. Paczkę powietrzną definiuje się jako punkt w płynnym kontinuum atmosfery. Podstawowe prawa dynamiki płynów, termodynamiki i ruchu są wykorzystywane do badania atmosfery. Wielkościami fizycznymi charakteryzującymi stan atmosfery są temperatura, gęstość, ciśnienie itp. Zmienne te mają unikalne wartości w kontinuum.

Aplikacje

Prognoza pogody

Prognoza ciśnienia powierzchniowego za pięć dni w przyszłości dla północnego Pacyfiku, Ameryki Północnej i północnego Oceanu Atlantyckiego

Prognozowanie pogody to zastosowanie nauki i technologii do przewidywania stanu atmosfery w przyszłości iw danej lokalizacji. Ludzie próbowali przewidywać pogodę nieformalnie od tysiącleci, a formalnie od co najmniej XIX wieku. Prognozy pogody są tworzone poprzez zbieranie danych ilościowych o aktualnym stanie atmosfery i wykorzystanie naukowej wiedzy o procesach atmosferycznych do prognozowania ewolucji atmosfery.

Modele prognostyczne, niegdyś całkowicie ludzkie, oparte głównie na zmianach ciśnienia barometrycznego , aktualnych warunkach pogodowych i stanie nieba, są obecnie wykorzystywane do określania przyszłych warunków. Nadal wymagany jest wkład człowieka, aby wybrać najlepszy możliwy model prognostyczny, na którym ma się opierać prognoza, co obejmuje umiejętności rozpoznawania wzorców, telepołączenia , znajomość wydajności modelu i znajomość błędów modelu. Chaotyczny _ natura atmosfery, ogromna moc obliczeniowa wymagana do rozwiązania równań opisujących atmosferę, błąd pomiaru warunków początkowych oraz niepełne zrozumienie procesów zachodzących w atmosferze powodują, że prognozy stają się mniej dokładne, ponieważ różnica czasu bieżącego i czasu w którym sporządzana jest prognoza ( zakres prognozy) wzrasta. Zastosowanie zespołów i konsensusu modelowego pomaga zawęzić błąd i wybrać najbardziej prawdopodobny wynik.

Istnieje wiele końcowych zastosowań prognoz pogody. Ostrzeżenia pogodowe są ważnymi prognozami, ponieważ służą do ochrony życia i mienia. Prognozy oparte na temperaturze i opadach są ważne dla rolnictwa, a zatem dla handlarzy towarami na giełdach. Prognozy temperatury są wykorzystywane przez przedsiębiorstwa użyteczności publicznej do szacowania zapotrzebowania na nadchodzące dni. Na co dzień ludzie korzystają z prognoz pogody, aby określić, w co się ubrać. Ponieważ aktywność na świeżym powietrzu jest poważnie ograniczona przez ulewny deszcz, śnieg i chłód , prognozy można wykorzystać do planowania działań związanych z tymi wydarzeniami oraz planowania z wyprzedzeniem i przetrwania ich.

Meteorologia lotnicza

Meteorologia lotnicza zajmuje się wpływem pogody na zarządzanie ruchem lotniczym . Ważne jest, aby załogi lotnicze rozumiały wpływ pogody na ich plan lotu, a także na samolot, jak zauważono w Podręczniku informacji lotniczych :

Wpływ lodu na samoloty kumuluje się — zmniejsza się ciąg, zwiększa się opór, zmniejsza się siła nośna i zwiększa się masa. Rezultatem jest wzrost prędkości przeciągnięcia i pogorszenie osiągów samolotu. W skrajnych przypadkach na przedniej krawędzi płata może powstać od 2 do 3 cali lodu w czasie krótszym niż 5 minut. Wystarczy 1/2 cala lodu, aby zmniejszyć siłę nośną niektórych samolotów o 50 procent i zwiększyć opór tarcia o taki sam procent.

Meteorologia rolnicza

Meteorolodzy, gleboznawcy , hydrolodzy rolni i agronomowie zajmują się badaniem wpływu pogody i klimatu na rozmieszczenie roślin, plony , efektywność wykorzystania wody, fenologię rozwoju roślin i zwierząt oraz bilans energetyczny zarządzanych i naturalnych ekosystemów. I odwrotnie, są zainteresowani rolą roślinności w klimacie i pogodzie.

Hydrometeorologia

Hydrometeorologia jest gałęzią meteorologii, która zajmuje się cyklem hydrologicznym , budżetem wodnym i statystykami opadów burz . Hydrometeorolog przygotowuje i wydaje prognozy sumujących się (ilościowych) opadów, ulewnych deszczy, intensywnych opadów śniegu oraz wskazuje obszary, w których mogą wystąpić gwałtowne powodzie. Zazwyczaj zakres wymaganej wiedzy pokrywa się z klimatologią, meteorologią mezoskalową i synoptyczną oraz innymi naukami o Ziemi.

Multidyscyplinarny charakter branży może wiązać się z wyzwaniami technicznymi, ponieważ narzędzia i rozwiązania z każdej z zaangażowanych dyscyplin mogą zachowywać się nieco inaczej, być zoptymalizowane pod kątem różnych platform sprzętowych i programowych oraz wykorzystywać różne formaty danych. Istnieją pewne inicjatywy – takie jak projekt DRIHM – które próbują rozwiązać ten problem.

Meteorologia jądrowa

Meteorologia jądrowa bada rozmieszczenie radioaktywnych aerozoli i gazów w atmosferze.

Meteorologia morska

Meteorologia morska zajmuje się prognozami powietrza i fal dla statków operujących na morzu. Organizacje takie jak Ocean Prediction Center , biuro prognoz National Weather Service w Honolulu , United Kingdom Met Office , KNMI i JMA przygotowują prognozy dla oceanów na pełnym morzu.

Meteorologia wojskowa

Meteorologia wojskowa to badanie i zastosowanie meteorologii do celów wojskowych . W Stanach Zjednoczonych Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych , Dowództwo Meteorologii i Oceanografii Marynarki Wojennej nadzoruje wysiłki meteorologiczne Marynarki Wojennej i Korpusu Piechoty Morskiej, podczas gdy Agencja Pogody Sił Powietrznych Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych jest odpowiedzialna za siły powietrzne i armię .

Meteorologia środowiskowa

Meteorologia środowiskowa analizuje głównie fizyczne i chemiczne rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń przemysłowych w oparciu o parametry meteorologiczne, takie jak temperatura, wilgotność, wiatr i różne warunki pogodowe.

Energia odnawialna

Zastosowania meteorologii w energii odnawialnej obejmują badania podstawowe, „eksplorację” i mapowanie potencjału energii wiatrowej i promieniowania słonecznego dla energii wiatrowej i słonecznej.

Zobacz też

Dalsza lektura

Byers, Horacy. Meteorologia ogólna. Nowy Jork: McGraw-Hill, 1994.
Garret, JR (1992) [1992]. Warstwa graniczna atmosfery . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. ISBN 978-0-521-38052-2 .
Słowniczek meteorologii . Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne (wyd. 2). Allen Press. 2000. {{ cytuj książkę }} : CS1 maint: inne ( link )
Bluestein, H. (1992) [1992]. Meteorologia synoptyczno-dynamiczna na średnich szerokościach geograficznych: zasady kinematyki i dynamiki, tom. 1 . Oxford University Press . ISBN 978-0-19-506267-0 .
Bluestein, H. (1993) [1993]. Meteorologia synoptyczno-dynamiczna na średnich szerokościach geograficznych: tom II: obserwacje i teoria systemów pogodowych . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-506268-7 .
Reynolds, R (2005) [2005]. Przewodnik po pogodzie . Buffalo, Nowy Jork: Firefly Books Inc. 208 . ISBN 978-1-55407-110-4 .
Holton, JR (2004) [2004]. Wprowadzenie do meteorologii dynamicznej (wyd. 4). Burlington, MD: Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-354015-7 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 19 lipca 2013 r . Źródło 21 maja 2017 r .
Roulstone, Ian i Norbury, John (2013). Niewidzialny w burzy: rola matematyki w zrozumieniu pogody . Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton. ISBN 978-0691152721 .

Słowniki i encyklopedie

Glickman, Todd S. (czerwiec 2000). Glosariusz meteorologii (elektroniczny) (wyd. 2). Cambridge, Massachusetts: Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne .
Gustavo Herrera, Roberto; García-Herrera, Ricardo; Prieto, Luis; Gallego, Dawid; Hernández, Emiliano; Gimeno, Ludwik; Konnen, Gunther; Koek, frytki; Wheeler, Dennis; Wilkinson, Clive; Del Rosario Prieto, Maria; Baez, Carlos; Woodruff, Scott. Słownik morskich terminów meteorologicznych: Wielojęzyczny słownik terminów meteorologicznych CLIWOC; Angielski / hiszpański / francuski / holenderski słownik terminów dotyczących siły wiatru używany przez marynarzy od 1750 do 1850 (PDF) . CLIWOC . Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 21 kwietnia 2021 r . Źródło 13 kwietnia 2014 r .
„Encyklopedia meteorologiczna” . Centralne Biuro Pogody. 6 grudnia 2018 r. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 21 września 2014 r . Źródło 14 września 2014 r .

Historia

Lawrence-Mathers, Anne (2020). Meteorologia średniowieczna: prognozowanie pogody od Arystotelesa do Almanachu . Cambridge: Cambridge University Press. doi : 10.1017/9781108289948 . ISBN 978-1-108-40600-0 . S2CID 211658964 .

Linki zewnętrzne

Zobacz prognozę pogody dla witryn z prognozą pogody.

Meteorologia jakości powietrza – kurs online, który wprowadza podstawowe pojęcia z meteorologii i jakości powietrza niezbędne do zrozumienia komputerowych modeli meteorologicznych. Napisany na poziomie licencjata.
Program GLOBE – (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) Międzynarodowy program nauki i edukacji o środowisku, który łączy uczniów, nauczycieli i społeczność naukową w celu zdobycia większej wiedzy o środowisku poprzez gromadzenie danych i obserwacje uczniów.
Glossary of Meteorology - od Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego, doskonałe odniesienie do nomenklatury, równań i pojęć dla bardziej zaawansowanego czytelnika.
JetStream – internetowa szkoła pogody – National Weather Service
Dowiedz się o meteorologii - Australijskie Biuro Meteorologii
Przewodnik po pogodzie zarchiwizowano 24 lutego 2017 r. w Wayback Machine - samouczki pogodowe i aktualności na About.com
Edukacja i szkolenie meteorologiczne (MetEd) - program COMET
Biblioteka Centralna NOAA - Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna
Projekt World Weather 2010 zarchiwizowany 19 sierpnia 2008 r. w Wayback Machine The University of Illinois at Urbana – Champaign
Ogimet – dane online ze stacji meteorologicznych świata, pozyskiwane za pośrednictwem bezpłatnych usług NOAA
Archiwum Narodowego Centrum Badań Atmosfery dokumentuje historię meteorologii
Prognozy pogody i nauki o klimacie – Biuro Meteorologiczne Zjednoczonego Królestwa
Meteorology , dyskusja BBC Radio 4 z Vladimirem Jankovićem, Richardem Hambynem i Ibą Taubem ( In Our Time , 6 marca 2003)
Wirtualna wystawa o meteorologii w bibliotece cyfrowej Obserwatorium Paryskiego

Kontrola autorytetu
Biblioteki Narodowe	Francja (dane) Ukraina Niemcy Izrael Stany Zjednoczone Japonia Republika Czeska
Inny	Słownik historyczny Szwajcarii NARA