Meteorologia i klimatologia

Dziura ozonowa - obszar gwałtownego wiosennego spadku całkowitej zawartości ozonu (ozon atmosferyczny; ozon stratosferyczny) nad Antarktydą (wrzesień-październik), zaobserwowany po raz pierwszy w 1985 r. Spadek ten występuje na wysokości 12 do 20 km i pogłębia się z biegiem lat.

Efekt cieplarniany, efekt szklarniowy

• Wpływ atmosfery na stan termiczny powierzchni Ziemi i jej bilans radiacyjny wskutek względnie słabego pochłaniania krótkofalowego promieniowania słoneczego, przy jednocześnie silnym pochłanianiu długofalowego promieniowania Ziemi

Skala procesów atmosferycznych (wg Masona 1970)

Skala klimatu

Ruchy czynniki

Oś ruchu

Obszar geograficzny

Dziedzina

Zasięg

Stos

Dodatkowe charakterystyki

horyzontalny

Pionowy

Czas

tempo

Glob

Energia sloneczna

N-S

Cała planeta

Ziemia

20 000 km

20 km

1000

1 rok

0,02ms

Synop.

Fronty, efekt Coriolisa, antycyklon, pasaty

Pionowa

Kontynent

Czesc

1400 km

13 km

110

90 h

0,42

Mezo

Burze, gradient wiartu, bryzy morskie i górskie, fala orograficzna

Poziom

Kraj

Region

45 km

700 m

64

4,2h

0,37

Topo

Tarcie, chmury Cu, inwersje

Zmienna

Wzgórze, dolina, jezioro, miasto

Rejon

6,3 km

71 m

89

1 h

0,19

Mikro

Prądy pionowe, porywy, parowanie, nasłonecznienie, turbulencja

Quasi-losowa

Roślinność, budynki, nierówne podłoże

Miejsce

14 m

1,4 m

10

1,4 min

0,05

Im większa skala przestrzenna tym proces trwa dłużej i odwrotnie, im obszar jest mniejszy tym procesy są krótsze

Topoklimat jest nazywany klimatem lokalnym

Temperatura - podstawowa wielkość określająca stan termodynamiczny układu; wartość temperatury podaje się w stopniach zależnie od przyjętej skali; jednostką temperatury w skali bezwzględnej jest kelwin (K); w meteorologii powszechnie stosowana jest skala Celsjusza (^oC)

Temperatura powietrza - temperatura jaką wskazuje termometr lub inny czujnik termiczny umieszczony w klatce meteorologicznej na wysokości ok. 2 m nad powierzchnia gruntu

Temperatura bezwzględna - temperatura liczona od zera bezwzględnego i oznaczana zazwyczaj literą T, jednostką jest kelwin (K); jedna jednostka w skali Kelivna jest równa jednej jednostce w skali Celsjusza.

Skala Reaumura - skala temperatury, wprowadzona w 1731 r. przez R.A. Reaumura, powszechnie stosowana jeszcze w XIX w. , w której punkt zerowy był identyczny jak w skali Celsjusza, natomiast punkt wrzenia wody przy normalnym ciśnieniu wynosi 80^oR

T_r (^OR) = 0,8 * t (^oC)

T (^oC) =1,25* t_r(^oR)

Skala Fahrenheita - skala temperatury sporządzona przez G.D. Fahrenheita w 1724 r., w której 1^o (1^oF) jest równy 1/80 części różnicy między temperaturą wrzenia wody, a topnieniem lodu przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Punktem topnienia lodu ma temperaturę +32^oF, a punkt wrzenia wody wynosi 212^OF, punkt 0oF odpowiada temperaturze zamarzania mieszaniny salmiaku z lodem. Skala ta była powszechnie stosowana w krajach anglosaskich. Wartość temperatury według skali Fahrenheita (^oF) i Celsjusza (^oC) powiązane są zależnościami:

t^oC = 5/9 (t^oF -32)

t^oF = 9/5 t^oC +32

Przyrządy służące do pomiaru temperatury:

• Przyrządy służące do pomiaru temperatury powietrza noszą ogólną nazwę termometrów lub termografów. W meteorologii stosuje się kilka podstawowych grup przyrządów, wśród których wyróżnia się:

• Termometry stacyjne, służące do pomiaru temperatury aktualnej

• Termometry ekstremalne, służące do pomiaru temperatury maksymalnej i minimalnej w danym okresie (odcinku czasu)

• Termometry psychrometryczne (instalowane w psychrometrach aspiracyjnych)

• Termografy - przyrządy do pomiaru temperatury i jednoczesnego zapisu jej przebiegu w funkcji czasu

Temperatura ekwiwalentna - temperatura jaką uzyskałoby powietrze, gdyby cała zawarta w nim prara wodna uległaby kondensacjil ogrzanie powietrza nastąpiłoby wskutek wydzielaenia ciepła kondensacji

Stosunek zmieszania - jedna z charakterystyk wilgotności powietrza oznaczająca stosunek masy pary wodnej do masy suchego powietrza w tej samej objętości, wyrażana zazwyczaj w gramach pary wodnej na kilogram suchego powietrza:

R = 622 e/ (p-e)

Gdzie: p -c cisnienie atmosferyczne w hPa, e - ciśnienie pary wodnej w hPa

Temperatura potencjalna - temperatura powietrza sprowadzonego adiabatycznie do ciśnienia 1000 hPa; dla powietrza suchego:

Θ = T (1000/ p) ^0,288

Gdzie T - temperatura powietrza w K, p - ciśnienie atmosferyczne w hPa

Gradient pionowy temperatury - zmiana temperatury T na jednostkę wysokości ze znakiem przeciwnym:

γ = - δT / δz

W troposferze średni gradient pionowy temperatury wynosi ok. 0,65K/100m, w szczególnych przypadkach może przekroczyć 1K/100m lub przyjąć wartości ujemne

Gradient sucho adiabatyczny - zmiana temperatury na jednostkę wysokości odpowiadajaca zmianie temperatury powietrza suchego i zawierającego NIENASYCONA parę wodną, wznoszącego się pionowo. Wartość tej zmiany wynosi w przybliżeniu 1K/100m

Gradient poziomy temperatury - wektor charakteryzujący spadek temperatury w atmosferze na jednostkę odległości wzdłuż prostopadłej do powierzchni izotermicznej

Powierzchnia izotermiczna - powierzchnia o jednakowej temperaturze powietrza w atmosferze

Inwersja temperatury - zjawisko wzrostu temperatury powietrza wraz z wysokością, czyli rozkład odwrotny do normalnie występującego w troposferze jej spadku; natomiast w stratosferze a zwłaszcza w tropopauzie i warstwie powyżej 30-35 km jest zjawiskiem typowym.

Temperatura radiacyjna - temperatura, w której ciało doskonale czarne wypromieniowuje ilości energii równa energii wypromieniowanej przez dane ciało (prawo Stefana-Bolzmana):

• Energia wypromieniowana przez CDC jest proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury CDC

Temperatura punktu rosy - temperatura, w której zawarta w powietrzu para wodna osiąga stan nasycenia NAD WODĄ

Temperatura powierzchni morza (SST) - temperatura powierzchniowej warstwy wody morskiej; jeden z ważniejszych wskaźników klimatycznych na oceanach.

Temperatura efektywna - w bioklimatologii charakterystyka stopnia odczuwalności chłodu lub ciepła przez organizm człowieka, będącą funkcją temperatury powietrza, wilgotności względnej (niekiedy też prędkości wiatru)

TE = t - 0,4(t-10) * (1-f/100)

Gdzie t- temperatura powietrza w ^oC, f - wilgotność względna w %; wzór został opracowany przez fr. bioklimatologa A. Missenarda w 1933 r.

Równowaga obojętna:

• Stan atmosfery, przy którym cząstki powietrza nie mają tendencji do ruchów pionowych

• Atmosfera znajduję się w stanie równowagi obojętnej, gdy gradient temperatury równa się gradientowi adiabatycznemu

Równowaga stała:

• Równowaga pionowa atmosfery, przy której cząstki powietrza mają tendencje do osiadania

Równowaga chwiejna:

• Równowaga pionowa atmosfery, przy której cząsteczki powietrza mają tendencję do przemieszczania się ku górze

• Atmosfera znajduję się w stanie równowagi chwiejnej jeśli gradient temperatury jest większy od adiabatycznego

• Wystarczy podgrzać powierzchnie Ziemi by dostać gradient większy od adiabatycznego

• Może to też być napływ chłodnego powietrza

• W powietrzu o równowadze chwiejnej rozwija się proces konwekcji

Izo [gr.isos = równy]:

• Izochrona - linia łącząca obszary o występowania jednakowego zjawiska

• Izohieta - linia łącząca obszary o występowaniu tych samych wysokości opadów

• Izohipsa - linia łącząca obszary o tej samej wysokości wyniesienie

• Izoterma - linia łącząca obszary o tej samej temperaturze powietrza

Średnia dobowa temperatura powietrza:

(Tmax +Tmin + T(I) + T(III))/4

30 lecie - podstawowy, najkrótszy okres do opracowywania danych klimatologicznych

Dni charakterystyczne:

T min <0^oC (przymrozkowi)

T max <0^oC (mroźne)

T min <-10^oC (bardzo mroźne)

T max >25^oC (gorące)

T max >30^oC (bardzo gorące/upalne)

POLSKA

Absolutne maksimum

• Prószków k/Opola 40,2^oC 29.07.1921

• Słubice 39,5^oC 30.07.1994

Absolutne minimum:

• Siedlce -41,0^oC 11.01.1940

• Żywiec -40,6^oC 10-12.02.1929

• Olkusz -40,4^oC

ŚWIAT:

Absolutne maksimum:

• Libia 57,3^oC

Absolutne minimum:

• Antarktyda -89,0^oC

---