Idõjárás

Az idõjárást úgy határozhatjuk meg, mint a légkör egy rövid idejû, helyi állapota, és nem szabad összekeverni az éghajlattal. A meteorológusok az éghajlatot úgy definiálják, mint az idõjárási helyzetek hosszú idejû összessége. Ahhoz, hogy egy bizonyos területen meghatározzuk az éghajlatot, információkat gyûjtünk az idõjárásról meghatározott idõn keresztül, általában néhány évtizedig. Hogyan tudjuk meghatározni az idõjárást?

Helyi megfigyelések

Idõjárásunk megfigyelése különbözõ paraméterek mérését foglalja magába:

• Légnyomást barométerrel
• Hõmérsékletet hõmérõvel
• Nedvességet higrográffal, vagy pszichrométerrel
• Szélirányt és sebességet anemométerrel
• Csapadékot (esõ, hó) csapadékmérõ edénnyel
• Sugárzást pl. napfénytartammérõvel vagy pirheliométerrel

A lenti képek néhány ilyen használatban levõ mûszert mutatnak. Kattints rájuk, a nagyításhoz!

2. A idõjárás megfigyelés eszközei:
(1) légnedvességíró © quicksilver-barometers.co.uk (2) hajszálas légnedvességmérõ © optic berger GmbH (3) szélsebességmérõ + szélkerék © fascinatingelectronics.com (4) csapadékmérõ, Mettingen idõjárási állomás (5) napfénytartammérõ, Hoher Sonnblick, Austria © Stefan Eisenbach.

Ezeket az adatokat sok meteorológiai állomáson mérik, vagy automatikusan, vagy megfigyelõk segítségével. Az információkat összegyûjtik, és különbözõ területek idõjárási térképeinek elõállítására használják fel õket. Felhasználják õket számítógépes modellekben, hogy idõjárás elõrejelzést készítsenek számunkra.

Helyi idõjárási események: Frontok

Frontális rendszerek akkor alakulnak ki, amikor két különbözõ hõmérsékletû légtömeg találkozik. Mivel a meleg levegõ könnyebb, mint a hideg, a hideg réteg fölé emelkedik. A frontokat a gyorsabban mozgó légtömeg alapján nevezzük el. Ha a meleg levegõ gyorsan mozog a hideg levegõ felé, a határfelületet a két légtömeg között melegfrontnak nevezzük. Az idõjárás gyorsan változik, ha hidegfront halad át, lassabban, ha melegfront.

Hidegfront akkor fordul elõ, amikor a gyors mozgású hideg levegõ utoléri a meleg levegõt. Mivel a hideg levegõ sûrûbb, mint a meleg, a meleg levegõt feltolja a nagyobb magasságokba, míg alul hideg réteget alakul ki. A meleg levegõ felemelkedés közben lehûl, és ha elég vízgõzt tartalmaz, ez a nedvesség kicsapódik felhõ formájában, ami esõt okozhat. Néha nagy függõleges kiterjedésû felhõk alakulnak ki mint például a cumulonimbus (zivatarfelhõ), ami gyakran eredményez zivatart, intenzív csapadékkal. Melegfront akkor alakul ki, amikor a meleg levegõ a légkör alsó részében lévõ hideg levegõre siklik fel. Mivel ehhez a folyamathoz idõ kell, az idõjárásban bekövetkezõ változások nem olyan drámaiak, hanem sok óra, vagy akár nap szükséges hozzá. Okklúziós front akkor fordul elõ, amikor a hidegfront utoléri a melegfrontot. 

Légkörben a légmozgások azért fordulnak elõ, mert a Földön az egyes területek között légnyomáskülönbség van. Hogyan jönnek létre ezek a nyomáskülönbségek?

Általános cirkuláció

A légnyomás a földfelszín egyes helyein különbözõ, ami részben annak köszönhetõ, hogy eltérõ mennyiségû hõt kapnak a Napból. Amikor a Nap felmelegíti a földfelszínt, a fölötte lévõ levegõ felmelegszik, kitágul, könnyebbé válik és felemelkedik. A felette levõ levegõ feljebb nyomódik, és azután vízszintesen szétáramlik. A vízszintes légmozgás miatt kevesebb levegõ van a talaj fölött, ahol a felmelegedés lejátszódott, és ez ahhoz vezet, hogy alacsony légnyomású terület alakul ki. Ahogyan a levegõ emelkedik, úgy hûl. Miközben hûl, a levegõ sûrûbbé válik, és lesüllyed. Ez a süllyedés azt jelenti, hogy több levegõ van a talaj fölött ezen a területen, és magas nyomású terület alakul ki. A levegõ a magas nyomású terület felõl az alacsonyabb nyomású felé mozog, hogy kiegyenlítse a nyomáskülönbségeket, szelet hozva igy létre, s ennek eredményeképp légköri cirkulációt.

Ugyan ez történik kisebb skálán is, a tengeri szél kialakulásakor nappal, és a szárazföldi szél kialakulásakor éjszaka. Ezt mutatja a lenti animáció. A nap folyamán a szárazföld gyorsabban melegszik fel, mint a tenger, és felmelegíti a fölötte lévõ levegõt. Éjszaka a tenger lassabban hûl le, mit a szárazföld, így a levegõ melegebb a tenger, mint a szárazföld fölött. Mindkét esetben a meleg levegõ felemelkedik, és alacsony nyomású terület (L) alakul ki alatta. A magas nyomású terület (H) felõl a levegõ az alacsony nyomású terület felé mozog, hogy kiegyenlítse a nyomáskülönbségeket. Nagy magasságokban, a levegõ az ellentétes irányba szállítódik.

6. Tengeri szél – parti szél animáció (150 K).
A példában a helyi idõ szerint a szárazföld felszíne 29,4°C-os, a tengeré 18,3°C. Az L alacsony nyomást, a H magas nyomást jelent.
átvéve: Exploring Earth.
http://earthsci.terc.edu/navigation/home.cfm

A Föld körül számos olyan sáv van, ahol az alacsony vagy a magas nyomás dominál. Az Egyenlítõn a Napból érkezõ energia felmelegíti a talajt, ami azt okozza, hogy a levegõ felemelkedik, és egy alacsony nyomású területet hoz létre. Ahogyan a levegõ emelkedik, lehûl, és a benne levõ vízgõz kihull. Ezért olyan csapadékosak a trópusi területek. A levegõ az ~30^oÉ és ~30^oD körüli területeken süllyed le, magas nyomású zónákat alakítva ki. Mivel a levegõbõl már majdnem minden víz kihullott, a lesüllyedõ levegõ nagyon száraz és ezért találhatóak nagy sivatagok ezeken a szélességeken. A 60^oÉ és 60^oD szélességi körök körüli területeken a hideg, sûrû, sarkok felõl mozgó levegõ találkozik az Egyenlítõ felõl érkezõ meleg levegõvel. A meleg levegõ kevésbé sûrû, ezért az felemelkedik, alacsony nyomású területet alakít ki. Ez a levegõ aztán lehûl, a sarkok környékén lesüllyed és magas nyomású területet alakít ki.

Ahogyan a sarkok felé haladsz, a Föld forgása (a Coriolis erõ) fõként nyugatias szeleket okoz. Termális és földrajzi tényezõk (szárazföld, hegyek és óceánok jelenléte) is befolyásolják az idõjárást ezeken a szélességeken. Ez teszi ezeken a szélességeken az idõjárás meghatározását sokkal nehezebbé teszi, ellentétben a trópusokkal.

El Niño

Ahogy láthatjuk, az idõjárás különbözõ rendszerek által kormányzott, melyek a dinamikus légkör különbözõ helyein mûködnek. Egyes jelenségek mint például a Hadley cella, amelyek mindig megtalálhatóak, de vannak rövid idejû fluktuációk a légköri cirkulációban, amelyek olyan jelenségekhez vezetnek mint az El Niño és az Észak Atlanti Oszcilláció. Habár ezek rövid életûek, mégis nagy hatásuk van idõjárásunkra.

El Niño egy nagy felszíni tengervíz hõmérsékleti anomáliát jelent Dél-Amerikától nyugatra, a Csendes-óceán Egyenlítõhöz közeli területein. A jelenséget elõször perui halászok figyelték meg, mivel ez befolyásolja a halak fajtáját és mennyiségét a vízben. A tudósok nemrégiben bebizonyították, hogy az El Niño számos kontinensen befolyásolja az idõjárást. Az El Niño heves esõzéseket okoz Dél-Amerika délkeleti részén, az átlagnál kevesebb csapadékot Észak-Brazíliában. Szintén ez a jelenség a felelõs Ausztráliában és Indonéziában az aszályokért és az enyhe telekért Észak-Amerikában.

Az Éghajlati Enciklopédiában nézd meg az IDÕJÁRÁS fejezetet, hogy többet olvass a légköri nyomási rendszerekrõl, lokális és globális áramlásokról és hatásaikról.

Az oldalról:

szerzõ: Dr. Elmar Uherek - MPI for chemistry, Mainz
utolsó módosítás: 2004-06-11