Pogoda - chwilowy stan atmosfery nad danym obszarem, określony przez układ powiązanych ze sobą elementów meteorologicznych
Klimat - układ charakterystycznych dla danego obszaru stanów pogody w okresie wieloletnim. Jest on wynikiem współdziałania promieniowania słonecznego, cyrkulacji atmosfery, obiegu wody i czynników geograficznych
Meteorologia, klimatologia - ich przedmiotem badań jest stan atmosfery
Biometeorologia - nauka zajmująca się bezpośrednim i pośrednim związkiem między środowiskiem geograficznym i geochemicznym a żywymi organizmami
Bioklimatologia człowieka - nauka zajmująca się badaniem wpływu pogody i klimatu na człowieka
Klimatologia regionalna - nauka której celem jest opisywanie, klasyfikowanie i badanie rozmieszczenia klimatów, wydzielanie regionów klimatycznych oraz ich charakterystyka
Region klimatyczny - obszar który charakteryzuje się względnie jednorodnym klimatem
BODŹCE BIOMETEOROLOGICZNE
1) Fizyczne: radiacyjne (UV), termiczno-wilgotnościowe, mechaniczne (ciśnienie, wiatr), elektryczne, akustyczne (hałas)
2) Chemiczne - skład i zanieczyszczenie powietrza
3) Biologiczne - aeroplankton, zarodniki, pyłki kwiatowe, fitoncydy
Bodźce mogą być słabe (utrata przystosowanie bądź wydelikacenie), umiarkowane (działają pobudzająco, hartująco bądź leczniczo) bądź silne (działają szkodliwie, powodują obciążenia lub przeciążenie org. człowieka)
PROCESY KLIMATOTWÓRCZE
proces obiegu ciepła - źródłami jest promieniowanie słoneczne, zależy m.in. od szer. geograficznej, długości dnia i nocy, nachylenia osi ziemskiej
proces obiegu wody - równocześnie ma b. duże znaczenie dla wymiany energii
cyrkulacja atmosferyczna - jest b. ważnym elementem przenoszącym ciepło i wodę
Promieniowanie - sposób przekazywania energii bez pośrednictwa ośrodka materialnego
Energia słoneczna dociera do Ziemi pod postacią elektromagnetyczną. Promieniowanie słoneczne jest promieniowaniem krótkotrwałym.
Promieniowanie słoneczne - bezpośrednie + rozproszone = całkowite -> pochłaniane przez Ziemię i odbite
Albedo - stosunek natężenia promieniowania odbitego od danej powierzchni do natężenia całkowitego promieniowania słonecznego, które dochodzi do tej powierzchni. Zdolność powierzchni do odbijania promieniowania słonecznego
Efekt cieplarniany - zjawisko podwyższenia temperatury planety powodowane obecnością gazów cieplarnianych w atmosferze, które blokują odpływ ciepła. Zmiany powodujące wzrost roli efektu cieplarnianego mogą być jedną z przyczyn globalnego ocieplenia.
BODŹCE RADIACYJNE
ciepło - promieniowanie podczerwone
ultrafiolet (UVA, UVB, UVC) - działa bakteriobójczo, niszczy żywe komórki (UVC), opóźnia pigmentację, opala, działa przeciwkrzywiczo, starzenie skóry, zaćma, rak skóry, obniżenie odporności, leczenie łuszczycy
promieniowanie widziane - działanie na ukł. nerwowy poprzez narząd wzroku, pobudzenie ukł. hormonalnego
podczerwień - efekt cieplny, wzmożenie przemiany materii
usłonecznienie:
rzeczywiste - liczna godzin w których promieniowanie bezpośrednio dociera do pow. Ziemi
względne - stosunek procentowy usłonecznienia rzeczywistego do max. możliwego
helioterapia - leczenie promieniami słonecznymi
głód słoneczny - apatia, bladość skóry, zaburzenia snu, nadpobudliwość, zmęczenie, zmniejszenie odporności
NAJWAŻNIEJSZE ELEMENTY METEOROLOGICZNE
temperatura
Energia cieplna (ciepło) jest sumą energii ruchu wszystkich cząsteczek danego układu
Temperatura jest miara średniej energii kinetycznej cząsteczek tego układu
Skala Fahrenheita, Celsjusza, Kelvina
tC = tK - 273 tK = tC + 273
tC = (tF - 32) * 5/9 tF = tC * 9/5 + 32
Temperatura powietrza - średnia, wartości skrajne, amplitudy, przebieg dobowy, roczny, wieloletni, dni charakterystyczne, częstość określonych zmian temp., zmienność temp.
Gradient - zmiana temp. na jednostkę wysokości
Gradient suchoadiabatyczny 1 st.C / 100m
Gradient wilgotnoadiabatyczny 0,6 st.C / 100m
BODŹCE TERMICZNO - WILGOTNOŚCIOWE
wysoka temp. powietrza - złe samopoczucie, zmniejszenie wydalności psycho-fiz, zwiększenie tętna, obniżenie ciśnienia krwi, szybszy oddech, pot
niska temp. powietrza - zwężenia naczyń krwionośnych skóry, zwiększona przemiana materii, drżenie mięśniowe
PROCES OBIEGU WODY
Pod wpływem ciepła słonecznego powierzchnia mórz i oceanów nieustannie paruje. Woda zmienia stan skupienia i masy pary wodnej mieszają się z powietrzem. Przy dostatecznie dużej wilgotności powietrza następuje skraplanie pary wodnej do postaci małych kropelek, które grupują się w widoczne skupienia chmury. W wyniku ochładzania na niewielkich wysokościach powietrza zawierającego parę wodną powstają mgły. Chmury, niesione wiatrem przemieszczają się nad powierzchnią lądów mórz i oceanów. W określonych warunkach drobniutkie kropelki łączą się ze sobą w większe krople i opadają na ziemię jako deszcz, śnieg lub grad. Ziemia wchłania opady atmosferyczne i gromadzi je w postaci wód gruntowych. W niektórych miejscach wody gruntowe wydostają się na powierzchnię i tak powstają źródła. Z nich biorą początek strumyki, te z kolei łączą się ze sobą w większe strumienie i rzeki, które wpadają do morza lub oceanu. W ten sposób zamyka się obieg wody w przyrodzie. Proces zaczyna się od nowa.
WILGOTNOŚĆ POWIETRZA
ciśnienie pary wodnej - ciśnienie cząsteczkowe pary wodnej zawartej w powietrzu
wilgotność względna - stosunek aktualnego ciśnienia pary wodnej w danej temperaturze do ciśnienia pary nasyconej w tej samej temperaturze
temperatura punktu rosy - temp. do której należy ochłodzić powietrze przy stałym ciśnieniu pary wodnej, aby aktualne ciśnienie pary wodnej stało się ciśnieniem pary nasyconej
opady atmosferyczne - produkty kondensacji pary wodnej w postaci ciekłej lub stałej padające z chmury i dochodzące do pow. Ziemi
CYRKULACJA ATMOSFERY
Cyrkulacja jest to ruch powietrza, spowodowany różnicą ciśnień, które tworzą się na skutek różnych wartości energii słonecznej w innych miejscach na Ziemi. Cyrkulację można rozpatrywać w kategoriach globalnej i lokalnej. Krążenie powietrza w skali całej planety jest uzależnione od obecności stref oświetlenia Ziemi. Każda z nich, ze względu na różnicę naświetlenia posiada inne ciśnienie i to jest powodem ruchu mas powietrza pomiędzy nimi. W skali globalnej, tworzą się trzy wielkie struktury, zwane komórkami. Pierwsza z nich, komórka Hadleya związana jest z cyrkulacją pasatową. Ogrzane na obszarach równikowych powietrze unosi się, ochładza i tworzy strefę niskiego ciśnienia, powodując tym samym deszcze zenitalne, następnie przesuwa się w stronę biegunów w postaci antypasatów i osiada na wysokości zwrotników, powodując kompresję i wywołują strefę wysokiego ciśnienia. Komórka Ferrela, to przesuwanie się mas powietrza w obrębie zwrotników i szerokości geograficznych umiarkowanych. Ostatnią komórką, komórką polarną jest obrębie biegunów. W przyziemnej warstwie wieją w niej wiatry wschodnie od biegunów, natomiast w górnych warstwach - wiatry zachodnie.
ciśnienie atmosferyczne - stosunek wartości siły z jaką słup powietrza atmosferycznego naciska na pow. Ziemi do pow. na jaką ten słup naciska
układy baryczne - niż, wyż, zatoka niskiego ciśnienia, klin wysokiego ciśnienia, siodło, bruzda
gradient baryczny - dwumiarowy rzut wektora gradientu ciśnienia na pow. Ziemi
wiatr rzeczywisty - wiatr wywołany warunkami meteorologicznymi i ukształtowaniem terenu w odniesieniu do obiektu nieruchomego
wiatr pozorny - wypadkowa w. rzeczywist. i w. własnego
wiatr własny - ruch powietrza wynikający z poruszania się obiektu i przeciwny do kierunku jego ruchu
BODŹCE MECHANICZNE
zmiany średniej dobowej wartości ciśnienia
odczucie prędkości wiatru > 8 silne
BODŹCE ELEKTRYCZNE
pole elektryczne - stan przestrzeni otaczającej ładunki elektryczne lub zmienne pole magnetyczne.
jonizacja powietrza
BODŹCE AKUSTYCZNE
hałas - nieporządane, nieprzyjemne, dokuczliwe, szkodliwe dźwięki; komfort akustyczny / zagrożenie hałasem; samolot 140 dB, szept 10 dB, rozmowa 40-60 dB
BODŹCE CHEMICZNE
zawartość tlenu w powietrzu
zanieczyszczenia powietrza (SO2, NO2, CO2, CO)
smog - fotochemiczny typu Los Angeles brązowy, większa widoczność; siarczanowy londyński czarny
Smog powstaje w czasie inwersji.
Skala zanieczyszczeń powietrza mierzona za pomocą POROSTÓW, które są bardzo wrażliwe na chemikalia szczególnie SO2. Skala porostowa - im więcej porostów tym czystsze powietrze
Aerozole atmosferyczne - drobne cząstki stałe lub ciekłe zawarte w powietrzu. Powstają w wyniki rozproszenia w powietrzu. Razem z powietrzem tworzą ROZTWÓR KOLOIDALNY.
BODŹCE BIOLOGICZNE
fitoncydy - lotne substancje wydzielane przez rośliny stanowią mieszaninę związków organicznych wydzielanych przez rośliny w czasie przemiany materii o silnym działaniu bakteriobójczym. Poprawiają jakość powietrza
alergeny - wziewne pochodzenia roślinnego zawarte w atmosferze głównie pyłki roślin
KOMPLEKSOWE WSKAŹNIKI BIOMETEOROLOGICZNE
WCT - temp. ochładzania wiatrem - zagrożenie warunkami atmosferycznymi w okresie zimowym temp. powietrza i prędkość wiatru
wskaźnik HUMIDEX - uciążliwość warunków termiczno - wilgotnościowych w okresie letnim temp. pow. i ciśnienie pary wodnej
CZYNNIKI KLIMATOTWÓRCZE
Strefowe czynniki klimatotwórcze
czynniki astronomiczne klimatu - następstwa kształtu, ruchu obrotowego Ziemi, obiedu Ziemi dookoła Słońca i nachylenia osi Ziemi w stosunku do płaszczyzny eliptyki
Astrefowe czynniki klimatotwórcze
rozkład lądów i mórz (klimat morski i kontynentalny)
stosunki orograficzne (wysokość n.p.m., rzeźba terenu, ekspozycja na światło)
pokrycie terenu (albedo)
prądy morskie (przenoszą połowę ciepła z niskich szer. geo. do wyższych)
KLASYFIKACJE KLIMATÓW ZIEMI
klimatologia regionalna, region klimatyczny, historia poznania klimatu Ziemi V w p.n.e. Pitagoras
WSPÓŁCZESNE REGIONALIZACJE KLIMATYCZNE
kryteria genetyczne (przyczyny) - na podstawie czynników radiacyjnych (promieniowanie) lub procesów cyrkulacyjnych
kryteria empiryczne (efekty) - wynikają z rozkładu czasowego i przestrzennego elementów klimatu bądź ich kombinacji w postaci różnych wskaźników oraz na postawie podobieństwa krajobrazów roślinnych, występowania biomów
TYPOWA STRUKTURA PODZIAŁU KLIMATYCZNEGO
jed. I rzędu - strefy klimatyczne/typy klimatu wyróżniane na podstawie
1) zależności wymiany ciepła i wody miedzy atmosferą a pow. Ziemi
2) szerokości geograficznej
3) obecności określonych pas powietrza
jed. niższego rzędu - obszary klimatyczne wydzielone w poszczególnych strefach na podstawie regionalnych osobliwości promieniowania, obiegu wody, itp.
jed. najniższego rzędu - kształtują się pod wpływem cech fizycznogeograficznych danego obszaru
obszary górskie - wydzielane na podst. ekspozycji, zaburzenia cyrkulacji, wys. n.p.m. itp.
KLASYFIKACJA ALISOWA (GENETYCZNA) wg. mas powietrza
strefa równikowa, strefa podrównikowa, strefa zwrotnikowa, strefa podzwrotnikowa, strefa umiarkowana, strefa subarktyczna/subantarktyczna, strefa arktyczna/antarktyczna
KLASYFIKACJA OKOŁOWICZA empiryczno - krajobrazowa
strefa klimatów równikowych (równikowy wybitnie wilgotny, podrównikowy wilgotny, podrównikowy suchy)
strefa klimatów zwrotnikowych (wilgotny, pośredni, kontynentalny suchy, wybitnie i skrajnie suchy
strefa klimatów podzwrotnikowych (morski, pośredni, kontynentalny, kontynentalny suchy)
strefa klimatów umiarkowanych
umiarkowane ciepłe (wybitnie morski, morski, przejściowy, ciepły, kontynentalny, wybitnie kontynentalny, kontynentalny suchy, kontynentalny wybitnie suchy, kontynentalny skrajnie suchy)
umiarkowane chłodne (morski, przejściowy, chłodny, kontynentalny, wybitnie kontynentalny, skrajnie kontynentalny)
strefa klimatów okołobiegunowych (subpolarny, polarny)
KLASYFIKACJA KOPPENA empiryczna wg. wskaźników
A - międzyzwrotnikowe klimaty deszczowe
Af - klimat tropikalnych lasów deszczowych
Am - klimat tropikalny monsunowy
Aw - klimat sawann
B - klimaty suchy
BSh - klimat stepów
Bwh - klimat pustyń podzwrotnikowych
BWk - klimat pustyń strefy umiarkowanych
BSk - klimat stepowy umiarkowany
C - klimat wilgotne, umiarkowanie ciepłe
Cw - klimat ciepły z suchą zimą
Cs - klimat ciepły z suchym latem (klimat śródziemnomorski)
Cf - klimat umiarkowany wilgotny
D - klimat lasów borealnych i tajgi (umiarkowanie chłodne)
Dw - klimat chłodny z suchą zimą
Df - klimat chłodny wilgotny
E - klimaty polarne
Et - klimat tundry
Ef - klimat wiecznego mrozu
harmatan - gorący suchy pustynny wiatr wiejący w kierunku zatoki Gwinejskiej przez cała Afrykę (południowy passat)
strefa konwergencji - strefa zbieżności passatów i niżów równikowych
monsun gwinejski - przynosi duże ilości opadów w lipcu, wieje znad zatoki Gwinejskiej
karif - suchy, monsunowy wiatr wiejący z południowego zachodu, występujący w Somalii, mający charakter lądowy
monsuny afrykańskie mają niezbyt duża miąższość
sirokko - gorący wiatr, niesie pyły z Sahary na wybrzeże, nieprzyjemny, suchy
efekt fenowy - ogrzewanie się powietrza na stoku
wiatry etezyjskie - łagodne, suche wiatry wiejące regularnie każdego roku w porze ciepłej (od maja do października) we wschodniej części Morza Śródziemnego - głównie nad Morzem Egejskim. Wieją z przeważających kierunków północnych. Etezje nazywane są także w Turcji meltemi.
upwelling - odgarnianie powierzchniowych, cieplejszych mas wody na południe i sprowadzanie zimnych mas głębinowych
Sakel - obejmuje obszary na południowych obrzeżach Sahary i pn. obrzeża bardziej wilgotnego Sudany. Cechuje się klimatem półsuchym z pora wilgotną 2 miesiące. Przyczyny pustynnienia: eksplozja demograficzna, nadmierne wykorzystanie wody, uprawy nie pasujące do systemu nawadniania, migracje związane z wojnami, wypalanie traw i karczowanie drzew
desertyfikacja - pustynnienie
naturalne fluktuacje klimatu (wahania):
przesunięcie na południe strefy konwergencji wewnątrztropikalnej ITCZ
wahania temp. pow. wód oceanicznych
wahania opadów
OSCYLACJA PÓŁNOCNOATLANTYCKA (NAO)
rodzaj cyrkulacji atmosferycznej nad Atlantykiem i ośrodkami nad Islandią i Wyspami Azroskimi
indeks NAO - różnica między ciś. nad Islandią i Azorami
Azory - Islandia - zawsze na +
Duża wartość indeksu NAO - głęboki Niż Islandzki umocniony Wyż Azorski (zimą); taki układ generuje nad Europą silne wiatry z płd-zach i transport wilgotnych i ciepłych mas powietrza nad płn cześć kontynentu
Mała wartość indeksu NAO - Wyż i Niż słabsze; nad Europą napływają suche i chłodne masy powietrza z płn wschodu
NAO + łagodne deszczowe zimy
NAO - mroźna sucha pogoda
Dwa najważniejsze punkty kształtujące klimat Azji:
cyrkulacja atmosferyczna - monsuny płd - wsch
zimowy Wyż Syberyjski
Insolacja - nasłonecznienie - średnia moc promieniowania przypadająca na jednostkę powierzchni
KLIMAT AMERYKI PÓŁNOCNEJ
2 duże zatoki Meksykańska i Hudsońska, prąd Północnopacyficzny, prąd kalifornijski, prąd zatokowy i labradorski na wschodzie (powstają niże, fronty)
Góry Kordyliery, Appalachy - bariery dla mas powietrza znad oceanów
Tornado (skala intensywności tornad Fujity od F0 do F5) - gwałtownie wirująca kolumna powietrza, będąca jednocześnie w kontakcie z powierzchnią ziemi i podstawą cumulonimbusa lub rzadziej wypiętrzonego cumulusa. Tornada osiągają różne rozmiary. Zwykle przyjmują postać widzialnego leja kondensacyjnego, węższym końcem dotykającego ziemi. Dolna część leja jest często otoczona chmurą odłamków i pyłu.
Zjawisko mamma - wypukłości znajdujące się w dolnej części chmury, wyglądem przypominające wymiona.
Cyklon tropikalny - rodzaj cyrkulacji atmosferycznej typowej dla niżów barycznych; wirowy układ wiatrów w obrębie niżu (przemieszczają się po liniach spiralnych od zewnątrz do środka), na półkuli północnej kierunek przeciwny do kierunku ruchu wskazówek zegara, zaś na południowej zgodny z kierunkiem wskazówek zegara.
CYKLON I TORNADO
PODOBIEŃSTWA - oba to ukł. wirowe, kierunek przeciwny do ruchu wskazówek zegara
RÓŻNICE - tornado tworzy się na styku 2 ukł. barycznych a cyklon w jednorodnym układzie
Warunki sprzyjające formowaniu się cyklonów tropikalnych:
· temperatura powierzchni wody morskiej powyżej 27oC;
· temperatura powietrza nieco niższa od temperatury wody;
· duża ilość pary wodnej w powietrzu;
· obecność zaburzenia tropikalnego, np. fali wschodniej, charakteryzującego się prędkością nie przekraczającą 20 km/h;
· istnienie antycyklonalnej (wyżowej) cyrkulacji powietrza w górnej troposferze nad przyziemnym zaburzeniem;
· słaby gradient pionowy prędkości wiatru, przy na ogół słabych wiatrach w pobliżu poziomu morza.
KLIMAT AMERYKI POŁUDNIOWEJ
Andy i Wyżyna Brazylijska - bariery
Chłodny prąd peruwiański - Pustynia Atakama
S -> chłodny prąd falklandzki, połączenie z prądem brazylijskim
N -> ciepły prąc równikowy rozgałęzia się powodując duże opady
Największe opady nie na nizinie Amazonki ale PÓŁNOCNO ZACHODNI SKRAWEK AMERYKI POŁUDNIOWEJ
Piętra roślinne w Andach: tierra caliente, tierra templada, tierra fria, tierra helada, tierra Nevada
EL NINO (SOUTHERN OSCILLATION) - SILNE WIATRY ZACHODNIE. Wielkoskalowe zjawisko klimatyczne występujące w okołorównikowym obszarze O. Spokojnego i obejmuje system ocean-atmosfera. Jest ono związane z okresowo pojawiającym się wzrostem temp. wód powierzchniowych oceanu i zanikiem upwellingu u wybrzeży Peru i Chile. Zazwyczaj zjawisko to ma miejsce w okresie Bożego Narodzenia (El Ninio- hiszp. Dzieciątko Jezus). Występuje co 3-8 lat w obrębie komórki Hadleya. Obfite deszcze, brak monsunów w Indiach, susze w Australii i Indonezji, cieplejsze i wilgotniejsze zimy nad Zat. Meksyk.
CYRKULACJA WALKERA - SILNE PASSATY odsuwają ciepłe wody z kierunku Azji i Australii, UPWELING, odwrotność El Nino, obfite deszcze i monsuny w Indiach itp.