Meteorologie

Cumulonimbus calvus , nor convectiv în atmosferă

Meteorologia ^[1] (din grecescul μετεωρολογία, literalmente „studiul fenomenelor cerești” ^[2] ) este ramura științelor atmosferice și a Pământului care studiază fenomenele fizice care apar în atmosfera terestră ( troposferă ) și sunt responsabile de timp atmosferic .

Istorie

Același subiect în detaliu: Istoria Meteorologiei .

Reprezentarea vânturilor și a meteorologiei într-un tabel al Acta Eruditorum din 1716

Termenul derivă din grecescul μετεωρολογία, meteōrología , din μετέωρος metéōros , „ridicat” și λέγω légō , „vorbesc”, deci „discurs rațional în jurul obiectelor înalte”: cuvântul μετέωρος are o etimologie incertă, probabil derivată din termenul metá în Italian '' dincolo '' și ourea sau termenul arhaic grecesc pentru '' munți '', de aici Oltre i Monti ^[3] , sau poate din μετά metá "cu, după" și αἴρω áirō "mă ridic". ^[4] După primele intuiții ale grecilor, a fost necesar să se aștepte până în a doua jumătate a secolului al XX-lea când, odată cu sosirea computerelor electronice, omul a fost capabil să efectueze într-un timp rezonabil numeroasele operații de calcul care caracterizează elaborarea prin mijloace ale unui model meteorologic . Obiectele care cad din cer cel mai frecvent pe planeta noastră sunt hidrometeori , adică particule formate din apă în forma sa lichidă ( ploaie ) sau solidă ( zăpadă , cristale de gheață , grindină sau zăpadă rotundă ).

Descriere

Circulația generală a atmosferei

În special, studiul atmosferei este studiul experimental al parametrilor săi fundamentali ( temperatura aerului , umiditatea atmosferică, presiunea atmosferică , radiația solară , vântul ), prin utilizarea observațiilor și măsurătorilor directe și indirecte prin intermediul stațiilor meteorologice. , Baloane , sonde, rachete și sateliți meteorologici echipați cu instrumentele necesare, ambele teoretice , adică folosind abstractizarea limbajului fizicii matematice pentru cuantificarea legilor sau proceselor fizice (aparținând fizicii atmosferei ) care există între ele.

Cele două abordări converg în rezultatul final, adică proiectarea, implementarea și inițializarea modelelor matematice capabile să obțină o prognoză pe termen scurt sau prognosticul diferitelor fenomene atmosferice ( nori , perturbații , vânt , precipitații prin așa-numitele modele meteorologice. ) pe un anumit teritoriu ( prognoza meteo ).

Vreme si clima

Același subiect în detaliu: Vremea , clima și variabilitatea vremii .

Obiectivul meteorologiei este măsurarea directă a parametrilor fizici atmosferici instantanei și încercarea de a furniza prognoze asupra anumitor evenimente atmosferice viitoare, studiind astfel fenomenele pe termen scurt care caracterizează timpul meteorologic ; colectarea datelor pe termen lung este utilă la un nivel climatologic prin studierea tendinței medii a timpului atmosferic al unei regiuni într-o anumită perioadă de timp: în timp ce timpul atmosferic este definit ca ansamblul condițiilor atmosferice într-un anumit moment în timp pe un anumit teritoriu, clima este în schimb ansamblul condițiilor meteorologice medii ale unui teritoriu pe o perioadă de timp de cel puțin 30 de ani, așa cum a fost stabilit de Organizația Meteorologică Mondială (OMM): unele analize care se referă în primul rând la câmpul meteorologic nu prin urmare, ele pot fi extinse la câmpul climatologic, deoarece aceasta este o medie statistică pe termen lung, obiect de studiu al științei conexe, care este tocmai climatologia ; prin urmare, în timp ce meteorologia are ca obiectiv final înțelegerea fenomenelor atmosferice pe termen scurt cu prognoză relativă, climatologia studiază în schimb procesele dinamice care modifică condițiile atmosferice medii pe termen lung, cum ar fi de exemplu. schimbările climatice .

Principalele fenomene meteorologice

Același subiect în detaliu: Fizica atmosferei .

Atmosfera Pământului este un gigantic sistem dinamic termofluid, cuplat cu sistemul oceanic , biosfera și criosfera și mișcat de o sursă de energie termică sub formă de radiație care este Soarele. Natura dinamică și inerent haotică sau turbulentă a atmosferei este exprimată prin circulația generală a atmosferei și printr-o serie nenumărată de fenomene atmosferice pe care le observăm zilnic. Majoritatea acestor fenomene pot fi incluse în trei mari categorii de procese:

procesele de redistribuire a căldurii , atât pe verticală prin transfer radiativ și convectiv , cât și pe orizontală (la scară mică, medie și mare) prin vânturi și circulația generală a atmosferei .

procesele atmosferice implicate în ciclul apei , declanșate la rândul lor de procese radiative, cum ar fi evaporarea , condensarea , norii , precipitațiile și fenomenele perturbative asociate (la scară mică, medie și mare), cum ar fi fronturile meteorologice , cicloni extratropicali , cicloni tropicali , furtuni , dușuri , tornade etc.

procese legate de electricitatea atmosferică, cum ar fi fulgerele .

Primele două categorii de procese sunt strâns legate, deoarece evaporarea, condensarea și formațiunile ciclonice contribuie, de asemenea, la transportul energiei în sistem atât pe verticală, cât și pe orizontală și, în același timp, declanșată de acestea.

Diferitele fenomene meteorologice sunt clasificate în așa-numita scală a mișcărilor atmosferice în funcție de mărimea teritoriului, de tipul de analiză necesar și de intervalul de timp în care acestea există.

Echipament

Instrumentarea unei stații meteorologice

Satelit meteorologic ( Meteosat )

Același subiect în detaliu: Stația meteorologică .

Omul a construit, de asemenea, noi instrumente pentru a observa diferite interacțiuni; Următoarele instrumente au fost aprobate de Organizația Meteorologică Mondială (OMM) și sunt utilizate în fiecare stație meteo mondială:

radiometrele și dispersometrele situate pe sateliții meteorologici măsoară energia electromagnetică iradiată de pe planetă în spațiul cosmic, oferind astfel o imagine a stării atmosferei și a prezenței norilor
termometre (de ex. minim și maxim), pentru măsurarea temperaturii;
higrometre , pentru măsurarea umidității ;
psihrometre , pentru măsurarea umidității;
termohigrometre , pentru înregistrarea temperaturii și umidității ;
aparate de ploaie / pluviografe , pentru măsurarea cantității de ploaie ;
aparate de zăpadă (pentru măsurarea acumulării de zăpadă pe sol;
anemometre , pentru măsurarea forței și direcției vânturilor ;
baloane sonore pentru sondaje radio : traversează vertical atmosfera pentru a obține profiluri verticale de presiune, temperatură, umiditate și vânt (deocamdată sunt sursa principală de date pentru modelele meteorologice);
geamanduri plutitoare și nave meteorologice, pentru observarea condițiilor meteorologice în larg;
radar meteo . Radiază energie electromagnetică și obțin informații despre atmosferă analizând caracteristicile semnalului reflectat de aceasta. Acestea sunt utilizate pentru a identifica evenimentele de precipitații, a estima întinderea lor și a prezice evoluția lor pe termen scurt ( nowcasting ) și, în unele cazuri, pentru a testa structura internă a norilor. Pot fi instalate pe sol sau pe un satelit. Două clase particulare de radar utile în meteorologie sunt următoarele:
sateliți meteorologici , adică sateliți care se rotesc în jurul pământului pentru a trimite imagini cu mișcarea norilor și hărți de temperatură la sol. Sateliții sunt împărțiți în orbită geostaționară și polară . Imaginile prin satelit pot fi vizualizate pe multe site-uri web .

Prognoza meteo

Același subiect în detaliu: Prognoza meteo .

Windsock , unul dintre simbolurile Meteorologiei

Imagine NOAA

Vremea Diagrama de prognoza la 500 CP

Prognozele meteo se obțin de obicei prin următoarea procedură:

observarea și măsurarea variabilelor atmosferice (de exemplu, viteza și direcția vântului, temperatura aerului, umiditatea, presiunea);
transcrierea, studierea și prelucrarea datelor colectate pe hărți sinoptice sau prin asimilarea datelor prin modele matematice care rulează pe calculatoare numerice, unde în acest din urmă caz, se produce situația meteorologică a unui moment dat, numită analiză;
prognosticul viitor pornind de la hărțile sinoptice sau făcând evoluția condiției inițiale prin utilizarea modelelor meteorologice matematice (prognoză).

Arii de studiu

În cadrul disciplinei există diferite domenii de studiu:

meteorologie sinoptică care studiază calitativ și cantitativ evoluția condițiilor atmosferice a unor porțiuni mari ale atmosferei în sine (peste 1000 km) prin utilizarea hărților meteo, a noțiunilor empirice, a metodei analogiilor etc.
meteorologie dinamică care, pornind de la ecuațiile de bază ale dinamicii fluidelor , încearcă să explice formarea și dezvoltarea fenomenelor observate (numite și meteorologie fizică sau teoretică).
modelarea meteorologică , se ocupă cu definirea și rafinarea modelelor numerice de prognoză meteorologică
meteorologia prin satelit , care utilizează analize de teledetecție atmosferică și, prin urmare, datele conexe transmise la sol de către sateliții meteorologici, cum ar fi sateliții Meteosat .
radio-meteorologie care folosește datele colectate de radarele meteorologice situate pe întreg teritoriul pentru a face față prognozei meteo pe termen foarte scurt ( nowcasting ).
meteorologia aeronautică , care se ocupă în principal de fenomene relevante pentru navigația aeriană ;
meteorologie spațială ;
meteorologie de mediu care studiază polenul și dinamica poluanților ;
agrometeorologie care studiază relația dintre vreme și agricultură ^[5] ;

Meteorologi celebri

Notă

^ Deși este adesea folosit, ortografia vremii nu este corectă, așa cum demonstrează etimologia greacă; cf. de asemenea abrevierea vreme .
^ Meteorologie în vocabular , pe Treccani.it . Adus pe 24 iunie 2020 .
^ Cu aceeași etimologie a zeilor antici ai cosmogoniei grecești Ouranos (Ceruri) și Ourea (Munții)
^ Franco Montanari, Vocabular de limba greacă, Torino, Loescher, 1995, p. 1276.
^ Luigi Mariani Revista Climă și agricultură Timpurile pământului ( PDF ), pe itempidellaterra.org . Adus la 17 ianuarie 2019 (depus de „Adresa URL originală la 19 ianuarie 2019).