Meteorologia i klimatologia - wykład 2

Trzy centra:

• Moskwa

• Waszyngton

• Melbourne

Podział na sześć regionów:

1. Afryka

2. Azja

3. Ameryka Południowa

4. Ameryka Północna i Środkowa

5. Pacyfik południowo-zachodni

6. Europa

12100 oraz 12699 - numery dla Polski

Terminy obserwacyjne:

0:00

3:00

6:00

9:00

12:00

15:00

18:00

21:00

Polska i wiele innych krajów podaje pomiary co godzinę!

Stacje synoptyczne:

• I rzad (54) - profesjonalne prowadzenie obserwacji pogody przez 24h

• II rząd (9) - prawie to soamo, co I rząd, tylko nocą przechodzi się na automaty - może nie być niektórych pomiarów

Obserwacje podstawowe:

• Pomiar ciśnienia atmosferycznego

• Temperatura powietrza i gruntu

• Wilgotność powietrza

• Kierunek i prędkość wiatru

• Wielkość opadu i pokrywy śnieżnej, zawartość wody w śniegu

• Obserwacje wizualne:

• Zachmurzenie

• Widzialność

• Stan gruntu

• Zjawiska atmosferyczne

• Inne

Obserwacje rozszerzone:

• Parowanie

• Promieniowanie

• Aerologiczne

• Skażenie radioaktywne

• Chemia atmosfery

• Inne

Oddziały IMGW:

1. O/Wr

2. O/Po

3. O/Ga (oddział morski w Gdyni)

4. O/Kk

Centralne Biuro Prognoz mieście się w Krakowie

Centrala IMGW mieści się w Warszawie

Państwowa Służba Hydrologiczno-meteorologiczna

System pomiarowo-obserwacyjny:

1. Sieć stacji synoptycznych

2. Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych

3. Sieć radarów meteorologicznych POLRAD

4. Sieć wykrywania i lokalizacji wyładowań atmosferycznych PERUN

5. Sieć pomiarów aerologicznych

6. Stacja odbioru danych satelitarnych

Ad.2

• 3 razy na dobę: 6:00, 12:00, 18:00 UTC

• Razem 2230:

1. III rząd - stacje klimatologiczne 61

2. IV rząd - posterunki meteorologiczne 149

3. V rząd - posterunki opadowe 1027 -> wysokość i rodzaj opadów(o godzinie 6:00 UTC)

4. Posterunki wodowskazowe 893

5. Posterunki wód podziemnych 100

• Posterunki hydrologiczno-meteorologiczne z funkcją sygnalizacji

• Posterunki hydrologiczno-meteorologiczne z funkcją telemetryczną

Ad.3.

• Pomiary teledetekcyjne (niedokonywane wprost, lecz przez pomiary określonego promieniowania)

• Obecnie jest 8 radarów dopplerowskich - mierzy się hydrometeory

• Każdy radar ma swój obszar - promień ok. 200 km (cała Polska praktycznie pokryta nimi, wyjątki: Suwałki i Brześć)

• Im dalej od radaru, tym spada jego czułość, najlepsza informacja jest z odległości 100 km

Ad.4

• Nowoczesny system: składa się z 9 punktów (anten, które wysyłają informacje do Warszawy)

• Mapy wyładowań cmura-chmura i chmura-ziemia

Ad.5

• Najstarszy system (od początku lat 60.)

• Sondowanie atmosfery (blisko Ziemi) - pionowe

• Obecnie na zasadzie teledetekcji

• Górny pułap 20-30km

• Punkty:

• Legionowo

• Łeba

• Wrocław

• W przypadku pionowego sondowania wystarczą dwa pomiary: 0:00 i 12:00

• Sonda (balon) jest jednorazowa

Ad.6

• Obejmuje wilki obszar swojego pomiaru (teledetekcji)

• Rozdzielczość pomiaru jest duża

• Rozdzielczość czasowa też jest duża

• Satelity w Polsce to: NOAA, EUMETSAT

• 1 stacja (w Krakowie)

• Pomiary teledetekcyjne - pomiary długosci fali w określonym spektrum oczekiwania

• Zdjęcia satelitarne są dostępne w trzech pasmach fal:

• IR - infra-red (podczerwień) - najczęściej używany, ponieważ istnieje cykl dobowy (dzień-noc)

• VIS (visibility channel)

• WV (kanał pary wodnej)

Zasada działania radaru meteorologicznego:

• Magnetron wysyła wiązkę promieniowania i jest ona odbijana od przeszkód - hydrometeorów (cząsteczek wody lub lodu)

• Im większa cząsteczka, tym silniejszy będzie impuls odbicia

• Radar mierzy odbiciowość!

• Cząstki opadowe - duze cząstki

Skład i budowa atmosfery

• Masa atmosfery:

• Ok. milionowa część masy Ziemi

• Roczna emisja pyłów - 1250 mln t, w tym:

• 280 t - emisja antropogeniczna

• 25 mln t - wulkany

• Masa atmosfery jest mniejsza o 10⁶ od litosfery i 250 razy mniejsza od hydrosfery

• Składniki czystego powietrza (udział objętościowy):

• Azot 78,09%

• Tlen 20,95 %

• Argon 0,93 %

• Dwutlenek węgla 0,03%

• Inne (śladowe):

• Neon

• Hel

• Metan

• Krypton

• Wodór

• Podtlenek azotu

• Ksenon

• Dwutlenek siarki

• Ozon

• Ppm (ang. Parts per milion) - to przyjęty na świecie sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych, np. CO₂ = 380 ppm

System klimatyczny

• Struktura pionowa atmosfery (wraz z wysokością następuje spadek ciśnienia i gęstości powietrza)

• W troposferze średnia temperatura +15^oC spada do poziomu ok. 12 km (12 000m)

• Potem stała temperatura - IZOTERMIA. Jest to tropopauza

• Stratosfera - temperatura rośnie (do ok. 50km)

• Stratopauza - izotermia

• Mezosfera - spadek temperatury

• Mezopauza - izotermia

• Termosfera - temperatura rośnie

• Ozonosfera - między 20 a 30 km

• Troposfera:

• Najważniejsza warstwa

• Najniższa warstwa atmosfery

• Średni gradient spadku temperatury to 0,65 K/100m

• Procesy pogodowe i zjawiska atmosferyczne

• 75-80% całkowitej masy atmosfery

• Górna granica nie jest stała

• W zależności od szerokości geograficznej

• Zmienia się z układem pór roku (w półroczu cieplejszym: wyższa)

• Startosfera

• Między tropopauzą a strato pauzą

• 20-25 km ozonosfera

• Tropopauza:

• Gradient pionowy temperatury

• Mezosfera:

• 50- 80/85 km

• Procesy fotochemiczne

• Obłoki mezosferyczne

• Termosfera:

• Od 80-90 km do ok. 500 km

• Temperatura sięga 1500-2000 K

• Jonosfera:

• Koncentracja jonów

• Na wysokości od ok. 50-80 do 400km

• Egzosfera:

• Zewnętrzna warstwa atmosfery

• Powyżej 500 km (górna granica nie jest wyróżniana, niekiedy mówi się, ze jest to 1500 km)

6