Apa itu "Meteorologi"? Apa ejaan yang benar dari kata ini. Konsep dan interpretasi.

Meteorologi meteorologi adalah ilmu tentang atmosfer, struktur, sifat, dan proses yang terjadi di dalamnya. Mengacu pada ilmu geofisika. Berdasarkan metode penelitian fisik (pengukuran meteorologi, dll). Dalam meteorologi, ada beberapa bagian dan disiplin ilmu swasta yang mempelajari berbagai kategori atm. proses atau menggunakan metode yang berbeda. Bagian-bagian ini termasuk actinometry (ilmu radiasi matahari, terestrial dan atmosfer, atau radiasi), meteorologi sinoptik (studi tentang proses skala besar yang terjadi di atmosfer dan prediksi cuaca berdasarkan analisisnya), optik atmosfer, dll. Ada juga sejumlah disiplin ilmu terapan (penerbangan, meteorologi pertanian, dll.), yang terkadang digabungkan dengan nama umum meteorologi terapan. Meteorologi mempelajari komposisi dan struktur atmosfer; sirkulasi panas dan rezim termal di atmosfer dan di permukaan bumi; sirkulasi kelembaban dan transisi fase air di atmosfer dan di permukaan di bawahnya; pergerakan atmosfer (sirkulasi umum atmosfer dan bagian-bagiannya); medan listrik atmosfer; fenomena optik dan akustik di atmosfer, dll. Dalam bentuknya yang modern, meteorologi telah ada selama kurang dari 50 tahun: hanya pada tahun 1960-an. informasi dari satelit meteorologi mulai berdatangan secara teratur, dan jaringan stasiun meteorologi menjadi benar-benar mendunia; Pada waktu yang hampir bersamaan, model numerik rinci atm dikembangkan. proses.

Meteorologi- METEOROLOGI, Qi, w. Ilmu tentang keadaan fisik atmosfer bumi dan proses yang terjadi di dalamnya .... Ozhegov's Explanatory Dictionary

Meteorologi- ilmu yang mempelajari fenomena-fenomena yang terjadi di atmosfer bumi, seperti : tekanan, temperatur, kelembaban ... Encyclopedic Dictionary F.A. Brockhaus dan I.A. Efron

Meteorologi- (dari meteor Yunani - dibangkitkan, surgawi, meteora - fenomena atmosfer dan langit dan ... Logia ... Ensiklopedia Besar Soviet

Meteorologi- METEOROLOGI, meteorologi, hal. sekarang. Ilmu cuaca dan fenomena lain yang terjadi di atmosfer bumi ... Kamus Penjelasan Ushakov

Meteorologi- dengan baik. 1. Suatu disiplin ilmu yang mempelajari atmosfer bumi dan proses-proses yang terjadi di dalamnya ... Explanatory Dictionary of Efremova

Meteorologi- METEOROLOGI (dari meteora Yunani - fenomena langit dan ... logika), ilmu atmosfer dan asal usul bumi ... Ensiklopedia Modern

Meteorologi- METEOROLOGI (dari meteora Yunani - fenomena atmosfer dan ... logika) - ilmu atmosfer bumi dan asal-usul ... Kamus Ensiklopedis Besar

Meteorologi ilmu yang mempelajari cuaca. Berdekatan dengan M. adalah: klimatologi, prakiraan cuaca (weather forecasting), agro...

Kamus Efremova

Meteorologi

dengan baik.
Suatu disiplin ilmu yang mempelajari atmosfer bumi dan proses-proses yang terjadi di dalamnya.

Kamus Ushakov

Kamus Angkatan Laut

Meteorologi

ilmu yang mempelajari komposisi dan struktur atmosfer, serta fenomena yang terjadi di dalamnya (rezim termal, pergerakan udara, akustik, dan listrik). Meteorologi militer mempelajari pengaruh kondisi meteorologi pada tindakan pasukan (Angkatan Laut), pada penggunaan senjata dan peralatan militer.

kamus Ozhegov

METEOROL HAI GI, dan, dengan baik. Ilmu tentang keadaan fisik atmosfer bumi dan proses-proses yang terjadi di dalamnya. Sinoptik m. (studi tentang proses atmosfer dalam kaitannya dengan prakiraan cuaca).

| adj. meteorologi, oh, oh.

kamus ensiklopedis

Meteorologi

(dari meteora Yunani - fenomena atmosfer dan ... logika), ilmu atmosfer bumi dan proses yang terjadi di dalamnya. Cabang utama meteorologi adalah fisika atmosfer. Meteorologi mempelajari komposisi dan struktur atmosfer; sirkulasi panas dan rezim termal di atmosfer dan di permukaan bumi; sirkulasi kelembaban dan transformasi fase air di atmosfer, pergerakan massa udara; fenomena listrik, optik dan akustik di atmosfer. Meteorologi mencakup aktinometri, meteorologi dinamis dan sinoptik, optik atmosfer, listrik atmosfer, aerologi, dan disiplin meteorologi terapan lainnya.

Ensiklopedia Brockhaus dan Efron

Meteorologi

Ilmu yang mempelajari fenomena-fenomena yang terjadi di atmosfer bumi, seperti: tekanan, suhu, kelembaban udara, kekeruhan, curah hujan, hujan, salju, dll. Berbeda dengan ilmu yang paling dekat dengannya – fisika, ilmu eksperimen – M. ilmu pemelihara. Fenomena yang terjadi di atmosfer bumi sangat kompleks dan saling bergantung satu sama lain, dan generalisasi hanya mungkin jika tersedia bahan yang luas dan akurat yang diperoleh dengan pengamatan (lihat Pengamatan Meteorologi). Karena udara transparan secara termal, yaitu, melewati sejumlah besar panas, hanya sedikit pemanasan dari sinar matahari, sejumlah besar panas matahari mencapai permukaan tanah dan perairan dunia. Karena, apalagi, baik darat dan air memiliki kapasitas panas yang jauh lebih besar daripada udara (dengan volume yang sama, yang pertama lebih dari 1500 kali, yang kedua lebih dari 3000 kali), jelas apa pengaruh suhu permukaan daratan dan perairan dunia memiliki suhu lapisan udara yang lebih rendah, dan lapisan udara yang lebih rendah adalah yang paling banyak dipelajari. Oleh karena itu, studi tentang lapisan atas tanah dan air, terutama suhunya, termasuk dalam bidang M. Sebagai akumulasi materi dan perkembangan ilmiahnya, M. mulai dibagi menjadi beberapa bagian atau departemen. Sampai baru-baru ini, M. mendominasi metode rata-rata (lihat Pengamatan meteorologi), saat ini sangat penting untuk klimatologi (lihat Iklim), yaitu, bagian dari meteorologi, tetapi bahkan di sini semakin banyak perhatian diberikan pada perbedaan dan fluktuasi elemen meteorologi, yang menggambarkannya tidak hanya angka , tetapi juga lebih jelas, pada tabel dan peta grafik. Semakin kecil fluktuasinya, semakin konstan iklimnya dan semakin penting nilai rata-ratanya. Jika fluktuasi sangat besar dan sering, maka nilai rata-rata mencirikan iklim jauh lebih sedikit daripada di mana fluktuasi lebih kecil. Meteorologi modern juga memberikan perhatian besar pada besaran ekstrim dari berbagai elemen meteorologi, dan studi tentang mereka penting baik untuk sains murni maupun dalam aplikasi untuk praktik, misalnya, di bidang pertanian. Semua fenomena meteorologi secara langsung atau tidak langsung bergantung pada pengaruh panas matahari dan cahaya di Bumi; Mengingat hal ini, dua periode sangat penting: sehari-hari, tergantung pada rotasi bumi pada porosnya, dan tahunan, tergantung pada revolusi Bumi mengelilingi Matahari. Semakin rendah garis lintang, semakin besar nilai relatif periode harian, terutama suhu (tetapi juga fenomena lain), dan semakin kecil nilai periode tahunan. Di khatulistiwa, panjang hari sama sepanjang tahun, yaitu 12 jam 7 menit, dan sudut datang sinar matahari pada siang hari hanya berubah dalam batas-batas dari 66 ° 32 " menjadi 90 °, oleh karena itu, pada khatulistiwa, selama satu tahun penuh sekitar tengah hari, banyak diperoleh panas dari matahari, dan pada malam yang panjang banyak yang hilang oleh radiasi, maka kondisinya menguntungkan untuk sebagian besar amplitudo harian suhu permukaan tanah dan lapisan udara yang lebih rendah, yaitu perbedaan besar antara suhu harian terendah dan tertinggi. Sebaliknya, suhu hari pada waktu yang berbeda dalam setahun seharusnya sangat sedikit berbeda. Di kutub, periode diurnal benar-benar hilang, matahari terbit pada hari ekuinoks musim semi dan kemudian tetap di atas cakrawala sampai hari ekuinoks musim gugur, dan selama lebih dari 2 bulan sinarnya terus-menerus jatuh pada sudut lebih dari 20 °, dan selama sekitar setengah tahun matahari tidak terlihat sama sekali. Jelas, kondisi ini harus memberikan kontribusi yang sangat besar amplitudo suhu tahunan di kutub , yang sangat berbeda dari amplitudo kecil yang diamati di daerah tropis. Periode harian dan tahunan fenomena meteorologi adalah periode yang tak terbantahkan, tetapi di sebelahnya, ahli meteorologi telah mencari dan mencari periode lain, beberapa lebih pendek dari tahunan, beberapa lebih lama. Yang pertama, perhatian khusus diberikan pada periode 26 hari revolusi Matahari di sekitar porosnya, yang, menurut ahli meteorologi lain, sesuai dengan periode frekuensi badai petir yang sama. Dari periode yang lebih lama, terutama banyak perhitungan telah dilakukan untuk memperjelas pertanyaan apakah bintik matahari lebih atau kurang mempengaruhi atmosfer bumi. Periode mereka kira-kira 11 tahun, yaitu periode dengan jumlah bintik yang sangat besar dan sangat kecil berulang setelah interval tersebut. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak yang telah ditulis tentang periode 35 tahun di mana tahun-tahun yang dianggap dingin dan basah bergantian dengan tahun-tahun hangat dan kering, tetapi periode seperti itu tidak bertepatan dengan fenomena apa pun yang diketahui di Matahari. Studi semacam ini telah menghasilkan hasil yang jauh dari konsisten satu sama lain, dan oleh karena itu pengaruh atmosfer kita pada periode apa pun selain harian dan tahunan dapat dianggap meragukan.

Dalam 30 tahun terakhir, M. semakin tidak puas dengan rata-rata dan penelitian empiris secara umum, dan semakin berusaha menembus esensi fenomena, menerapkan hukum fisika (terutama teori kalor) dan mekanika padanya. Jadi, seluruh teori modern tentang perubahan suhu dalam gerakan udara naik dan turun didasarkan pada penerapan hukum termodinamika, dan ternyata, terlepas dari kompleksitas fenomena yang ekstrem, dalam beberapa kasus diperoleh hasil yang sangat mirip. hingga yang teoritis. Yang terutama hebat dalam hal ini adalah jasa-jasa Hann (Hann, lihat). Seluruh teori modern tentang pergerakan udara didasarkan pada penerapan ajaran mekanika, dan ahli meteorologi harus secara mandiri mengembangkan hukum mekanika sebagaimana diterapkan pada kondisi dunia. Ferrel melakukan yang paling banyak di area ini (lihat). Dengan cara yang sama, banyak yang telah dilakukan dalam beberapa tahun terakhir dalam pertanyaan tentang emisi radiasi matahari, bumi dan udara, terutama yang pertama, dan jika pekerjaan yang paling penting dilakukan oleh fisikawan dan astrofisikawan (khususnya kami akan menyebutkan Langle, lihat), maka para ilmuwan ini akrab dengan persyaratan modern M., dengan sangat jelas diungkapkan oleh banyak ahli meteorologi, dan yang terakhir, di samping itu, mencoba dengan cepat memanfaatkan hasil yang dicapai, sambil mengembangkan metode pengamatan sederhana yang dapat diakses oleh a lingkaran besar orang, sehingga sekarang aktinometri semakin menjadi bagian penting dari M. Telah disebutkan di atas bahwa meteorologi sejauh ini mempelajari terutama lapisan bawah udara karena fenomena di sini lebih mudah diakses untuk dipelajari dan, terlebih lagi, sangat penting untuk kehidupan praktis. Tetapi para ahli meteorologi telah lama berusaha untuk mengeksplorasi lapisan udara yang jauh dari massa permukaan bumi. Di pegunungan yang tinggi dan jauh, udara menyentuh bagian yang sangat kecil dari permukaan bumi, dan, terlebih lagi, biasanya dalam gerakan yang begitu cepat sehingga tujuannya sampai batas tertentu dicapai oleh perangkat observatorium meteorologi gunung. Mereka ada di beberapa negara Eropa dan Amerika (Prancis berada di depan negara-negara lain dalam hal ini) dan tidak diragukan lagi telah memberikan dan akan terus memberikan layanan besar kepada M. Segera setelah penemuan balon, para ilmuwan menetapkan tujuan untuk menggunakannya untuk menjelajahi lapisan udara yang sangat jauh dari permukaan bumi dan sangat langka, dan sudah pada awal abad ke-19, Gay-Lussac melakukan penerbangan untuk tujuan ilmiah. Tetapi untuk waktu yang lama, kekurangan aeronautika dan sensitivitas instrumen meteorologi yang tidak memadai menghambat keberhasilan kasus ini, dan hanya dari tahun 1893, hampir bersamaan di Prancis dan Jerman, balon diluncurkan ke ketinggian yang sangat tinggi (hingga 18.000 m) tanpa orang, dengan alat tulis sendiri. Di Rusia, bisnis ini juga telah membuat kemajuan besar, dan sekarang di Prancis, Jerman, dan Rusia, penerbangan simultan sedang dilakukan, yang sangat penting dalam bisnis ini. Untuk waktu yang lama, setelah matematika menjadi sains, ketika pengamatan dan generalisasi yang benar dimulai, hubungan antara sains dan praktik sangat lemah atau bahkan tidak ada untuk waktu yang lama. Dalam 35 tahun terakhir, ini telah berubah secara signifikan, dan sinoptik atau M. praktis telah menerima perkembangan besar. Ini bertujuan tidak hanya untuk mempelajari fenomena cuaca, tetapi juga untuk meramalkan atau memprediksi cuaca (lihat). Kasus dimulai dengan fenomena yang lebih sederhana, yaitu prediksi badai, untuk tujuan navigasi, di mana kemajuan signifikan telah dibuat. Saat ini, M. berjuang untuk kepentingan pertanian yang sama, tetapi tugas ini tidak diragukan lagi lebih sulit, baik dalam hal sifat fenomena, prediksi yang sangat diinginkan, yaitu curah hujan (lihat), dan di peternakan yang tersebar, sulit untuk memperingatkan mereka tentang kemungkinan timbulnya cuaca tertentu. Namun, tugas meteorologi pertanian jauh dari sekadar memprediksi cuaca untuk kepentingan pertanian; studi klimatologi rinci dari semua elemen meteorologi penting untuk pertanian di latar depan. Mekanisasi pertanian baru saja muncul dan menjadi sangat penting di dua negara agraris yang luas, Rusia dan Amerika Serikat. Di atas itu ditunjukkan perbedaan dalam metode kedua ilmu, sedekat satu sama lain seperti fisika dan M. Dengan dominasi pengamatan, M. mendekati astronomi. Meskipun demikian, perbedaannya sangat besar, tidak hanya pada objek kajiannya, tetapi juga pada hal lain. Semua pengamatan yang diperlukan untuk astronomi dapat dilakukan pada beberapa lusin titik yang terletak tepat di dunia; pengamatan ini hanya membutuhkan orang-orang yang berpengetahuan luas dan yang telah sepenuhnya menguasai teknik kasus yang agak rumit. Meteorologi adalah masalah lain. Beberapa lusin observatorium yang terletak paling tepat di seluruh dunia, dengan pengamat dan instrumen terbaik, masih jauh dari cukup untuk mempelajari banyak sekali fenomena meteorologi. Yang terakhir ini begitu kompleks, sangat bervariasi dalam ruang dan waktu, sehingga tentu saja membutuhkan sejumlah besar titik pengamatan. Karena tidak terpikirkan untuk memasok puluhan dan ratusan ribu stasiun dengan instrumen yang kompleks dan mahal, dan bahkan lebih kecil kemungkinannya untuk menemukan sejumlah pengamat yang berada di puncak ilmu pengetahuan dan teknologi, maka M. harus puas dengan lebih sedikit pengamatan yang sempurna, dan menggunakan bantuan dari banyak orang, mereka yang belum menerima pendidikan khusus, tetapi tertarik pada fenomena iklim dan cuaca, dan mengembangkan bagi mereka instrumen dan metode pengamatan yang paling sederhana dan murah. Dalam banyak kasus, bahkan pengamatan dilakukan tanpa instrumen. Oleh karena itu, tidak ada sains yang begitu membutuhkan buku dan artikel populer yang berbakat seperti M.

Saat ini, tidak ada kursus lengkap dalam meteorologi yang sesuai dengan keadaan sains saat ini; hanya dua kursus yang lengkap adalah K mtz, "Lehrbuch d. M." (1833) dan Schmid, "Lehrbuch der M." (1860) sudah sangat ketinggalan zaman di banyak bagian. Dari manual yang kurang lengkap yang mencakup semua bagian sains, kami menunjuk ke von Bebber, "Lehrbuch der M."; Lachinov, "Dasar-dasar M.". Jauh lebih pendek dan lebih populer adalah kursus terkenal Mohn, "Grundz ü ge der M."; di sini perhatian utama diberikan pada fenomena cuaca, ada terjemahan Rusia dari edisi Jerman ke-1: "M., atau Ilmu Cuaca." Sebuah buku yang sepenuhnya independen tentang cuaca: Abercromby, "Cuaca" (ada terjemahan bahasa Jerman); panduan sistematis untuk studi cuaca: von Bebber, "Handbuch der aus ü beden Witterungskunde". Buku Pomortsev, "Synoptic M.", pada dasarnya berada di tengah-tengah di atas. Menurut dinamis M.: Sprung, "Lehrbuch der M.". Untuk klimatologi: Hann, "Handbuch der Klimatologie"; Voeikov, "Iklim dunia". Menurut pertanian M.: Houdaille, "Meteorologie agricole"; menurut hutan M.: Hornberger, "Grundriss der M.". Kursus yang cukup populer dan sangat singkat "Houzeau et Lancaster Meteorologie"; Scott, "Dasar M.". Koleksi pengamatan dan majalah - lihat publikasi Meteorologi.

Sejak awal, umat manusia telah terus-menerus terkena pengaruh atmosfer yang menguntungkan atau tidak menguntungkan. Sampai saat ini, meskipun tingkat pembangunannya tinggi, perlindungan masyarakat yang lebih besar dari bencana alam, bencana alam seperti kekeringan, banjir, angin puting beliung menyebabkan kerugian bagi kegiatan ekonomi masyarakat. Semua ini memerlukan studi tentang elemen meteorologi dan prakiraan cuaca. Untuk melakukan ini, seseorang harus memiliki pengetahuan tentang penggunaan metode penelitian elemen meteorologi di stasiun meteorologi darat, stasiun aerologis, dengan bantuan pesawat terbang, roket ruang angkasa.

Poin-poin penting yang perlu diketahui setelah mempelajari modul ini.

1. mengetahui pengertian meteorologi dan klimatologi serta cabang-cabang utama meteorologi;

2. mengetahui program pengamatan di stasiun meteorologi;

3. mengetahui dan mampu menggunakan alat-alat meteorologi;

4. mengetahui metode pengamatan aerologis;

5. Mengetahui peran dinas meteorologi dan Organisasi Meteorologi Dunia.

Soal kuliah 1 dari modul 1

“SUBJEK DAN TUJUAN METEOROLOGI. METODE METEOROLOGI

DAN KLIMATOLOGI. PENGAMATAN METEOROLOGI»

PENGERTIAN METEOROLOGI DAN KLIMATOLOGI.

BAGIAN UTAMA METEOROLOGI

Selubung udara yang mengelilingi peluru bumi disebut atmosfer. Berbagai proses fisika, kimia, biologi terus terjadi di atmosfer, yang mengubah keadaan lapisan atmosfer baik yang lebih rendah maupun yang lebih tinggi.

meteorologi disebut ilmu atmosfer - cangkang udara Bumi. Itu milik ilmu geofisika, karena, berdasarkan hukum fisika, mempelajari kategori tertentu dari proses fisik yang melekat di dunia.

Klimatologi- Ini adalah ilmu tentang iklim, yaitu totalitas kondisi atmosfer yang melekat di area tertentu, tergantung pada situasi geografisnya.

Oleh karena itu, iklim merupakan salah satu karakteristik fisik dan geografis daerah tersebut. Ini mempengaruhi aktivitas ekonomi orang: spesialisasi pertanian, lokasi geografis industri, transportasi udara, air dan darat. Jadi, klimatologi sebenarnya adalah ilmu geografi.

Tugas utama klimatologi adalah mempelajari pola pembentukan iklim; studi tentang faktor-faktor yang menyebabkan perubahan iklim; studi tentang interaksi iklim dengan faktor alam, pertanian dan kegiatan produksi manusia.

Klimatologi erat kaitannya dengan meteorologi. Memahami hukum-hukum iklim dimungkinkan berdasarkan hukum-hukum umum yang menjadi subjek proses atmosfer. Oleh karena itu, ketika menganalisis penyebab munculnya berbagai jenis iklim dan penyebarannya di seluruh dunia, klimatologi berangkat dari konsep dan hukum meteorologi.

Salah satu tugas utama ahli meteorologi adalah menjelaskan esensi dari proses-proses yang terjadi di atmosfer. Oleh karena itu, meteorologi dapat berkembang dengan sukses hanya dalam hubungannya dengan ilmu-ilmu lain.

Pertama-tama, meteorologi dikaitkan dengan geografi, hidrologi, oseanologi, fisika, matematika, dan kimia. Pertanyaan tentang pergerakan atmosfer, transformasi fase di atmosfer, suhu dan rezim termal atmosfer dipelajari berdasarkan hukum hidromekanika dan termodinamika. Fenomena optik, listrik, akustik dipelajari berdasarkan hukum fisika. Dalam meteorologi, metode pemodelan matematika banyak digunakan.

Bagian utama dari meteorologi:

meteorologi sinoptik - ilmu cuaca dan metode peramalannya.

Fisika atmosfer - ilmu yang mempelajari proses termodinamika di atmosfer, komposisi dan strukturnya, proses pembentukan awan, kabut, presipitasi; mempelajari fenomena radiasi, optik, listrik dan akustik di atmosfer.

Meteorologi dinamis - didasarkan pada metode penelitian teoretis dan secara luas menggunakan peralatan pemodelan matematika dalam mempelajari proses turbulensi atmosfer, transfer energi radiasi di atmosfer, dll.

Ada sejumlah cabang meteorologi lain yang berkembang agak belakangan:

agrometeorologi – mempelajari pengaruh kondisi meteorologi pada objek dan proses produksi pertanian;

biometeorologi - mempelajari pengaruh kondisi atmosfer pada manusia dan organisme hidup lainnya;

meteorologi nuklir - mempelajari radioaktivitas alami dan buatan atmosfer, penyebaran pengotor radioaktif di dalamnya, efek ledakan nuklir dan termonuklir di atmosfer;

meteorologi radio – mempelajari pengaruh kondisi meteorologi pada perambatan gelombang radio di atmosfer, dan juga menyelidiki proses atmosfer menggunakan radar.

Tugas utama meteorologi – studi fenomena atmosfer dengan mengumpulkan data tentang perubahan ruang dan waktu. Tujuan utama meteorologi adalah menemukan peluang dan cara konkret untuk mengendalikan fenomena atmosfer dan mengubahnya ke arah yang kita inginkan.

Tugas menengah yang dipecahkan oleh meteorologi adalah sebagai berikut:

memperoleh data akurat yang menjadi ciri proses dan fenomena atmosfer;

penjelasan tentang proses dan fenomena atmosfer, yaitu, penetapan hukum yang mengatur perkembangannya;

penggunaan keteraturan yang ditemukan untuk pengembangan metode untuk meramalkan proses atmosfer;

penerapan keteraturan yang ditemukan dalam pengembangan proses atmosfer untuk perjuangan aktif melawan fenomena meteorologi yang berbahaya dan berbahaya, untuk penggunaan yang lebih lengkap dari kekuatan alam dalam aktivitas praktis manusia.

Untuk memecahkan masalah pertama dalam meteorologi, metode pengamatan banyak digunakan. Di seluruh dunia terdapat observatorium, stasiun, dan pos meteorologi di mana pengamatan dilakukan terhadap keadaan atmosfer di seluruh ketebalannya. Ada juga pesawat, helikopter, pengamatan satelit. Baru-baru ini, metode eksperimental semakin banyak digunakan, yang terdiri dari fakta bahwa, baik dalam kondisi alami maupun di laboratorium, fenomena atmosfer tertentu dibuat secara khusus atau dibuat ulang secara artifisial, yang memungkinkan untuk mempelajari pola perkembangannya. Untuk memecahkan tiga masalah terakhir, metode teoritis berdasarkan penggunaan hukum fisika, termodinamika, hidromekanika, dan metode pemodelan matematika banyak digunakan. Untuk mengatasi masalah keempat, hamburan buatan kabut dan awan berhasil dipraktekkan.

Pengamatan meteorologi dibagi menjadi langsung dan tidak langsung.

Instrumen langsung meliputi pengamatan instrumental dan visual langsung dari karakteristik meteorologi, misalnya, suhu udara, jumlah awan.

Pengamatan tidak langsung mencakup pengamatan semacam itu, atas dasar informasi yang diperoleh tentang karakteristik lain yang tidak diamati secara langsung. Misalnya, saat mengamati pergerakan awan, diperoleh informasi tentang angin di ketinggian; menurut hasil pengamatan aurora, komposisi gas dari lapisan atmosfer yang tinggi ditentukan, dll.

Sebagian besar ahli meteorologi terlibat dalam prakiraan cuaca. Mereka bekerja di organisasi pemerintah dan militer dan perusahaan swasta yang menyediakan ramalan untuk penerbangan, pertanian, konstruksi dan angkatan laut, serta menyiarkannya di radio dan televisi. Profesional lainnya memantau tingkat polusi, memberikan saran, mengajar atau melakukan penelitian. Dalam pengamatan meteorologi, prakiraan cuaca dan penelitian ilmiah, peralatan elektronik menjadi semakin penting.

PRINSIP-PRINSIP STUDI CUACA

Suhu, tekanan atmosfer, kerapatan dan kelembaban udara, kecepatan dan arah angin adalah indikator utama keadaan atmosfer, dan parameter tambahan termasuk data kandungan gas seperti ozon, karbon dioksida, dll.

Karakteristik energi internal tubuh fisik adalah suhu, yang meningkat dengan peningkatan energi internal lingkungan (misalnya, udara, awan, dll.), jika keseimbangan energinya positif. Komponen utama keseimbangan energi adalah pemanasan dengan menyerap radiasi ultraviolet, sinar tampak dan inframerah; pendinginan karena emisi radiasi inframerah; pertukaran panas dengan permukaan bumi; keuntungan atau kerugian energi ketika air mengembun atau menguap, atau ketika udara memampatkan atau mengembang. Suhu dapat diukur dalam derajat Fahrenheit (F), Celcius (C) atau Kelvin (K). Suhu serendah mungkin, 0 ° Kelvin, disebut "nol mutlak". Skala suhu yang berbeda saling berhubungan oleh hubungan:

F = 9/5 C + 32; C \u003d 5/9 (F - 32) dan K \u003d C + 273,16,

di mana F, C dan K, masing-masing, menyatakan suhu dalam derajat Fahrenheit, Celcius dan Kelvin. Skala Fahrenheit dan Celsius bertepatan pada titik -40 °, yaitu. -40 ° F = -40 ° C, yang dapat diverifikasi menggunakan rumus di atas. Dalam semua kasus lain, nilai suhu dalam derajat Fahrenheit dan Celcius akan berbeda. Dalam penelitian ilmiah, skala Celcius dan Kelvin biasa digunakan.

Tekanan atmosfer di setiap titik ditentukan oleh massa kolom udara di atasnya. Itu berubah jika ketinggian kolom udara di atas titik tertentu berubah. Tekanan udara di permukaan laut kira-kira. 10,3 t/m2. Artinya berat kolom udara dengan alas horizontal 1 meter persegi di permukaan laut adalah 10,3 ton.

Massa jenis udara adalah perbandingan antara massa udara dengan volume yang ditempatinya. Kepadatan udara meningkat ketika dikompresi dan berkurang ketika mengembang.

Suhu, tekanan dan kerapatan udara saling berhubungan dengan persamaan keadaan. Udara sebagian besar seperti "gas ideal" yang menurut persamaan keadaan, suhu (dinyatakan dalam skala Kelvin) kali rapat dibagi tekanan adalah konstan.

Dasar klasifikasi awan internasional modern diletakkan pada tahun 1803 oleh ahli meteorologi amatir Inggris Luke Howard. Ini menggunakan istilah Latin untuk menggambarkan penampilan awan: alto - tinggi, cirrus - cirrus, cumulus - cumulus, nimbus - hujan dan stratus - berlapis. Berbagai kombinasi istilah ini digunakan untuk menyebut sepuluh bentuk awan utama: cirrus - cirrus; sirokumulus - sirokkumulus; cirrostratus - cirrostratus; altocumulus - altocumulus; altostratus - berlapis tinggi; nimbostratus - nimbostratus; stratocumulus - stratocumulus; stratus - berlapis; kumulus - kumulus dan cumulonimbus - cumulonimbus. Awan altocumulus dan altostratus lebih tinggi dari cumulus dan stratus.

Awan tingkat bawah (stratus, stratocumulus dan stratocumulus) hampir seluruhnya terdiri dari air, dasarnya terletak hingga ketinggian sekitar 2000 m Awan yang merayap di sepanjang permukaan bumi disebut kabut.

Awan tingkat menengah (altocumulus dan altostratus) berada pada ketinggian 2000 hingga 7000 m. Awan ini memiliki suhu dari 0°C hingga -25°C dan seringkali merupakan campuran tetesan air dan kristal es.

Awan tingkat atas (cirrus, cirrocumulus dan cirrostratus) biasanya memiliki garis kabur, karena terdiri dari kristal es. Basis mereka terletak di ketinggian lebih dari 7000 m, dan suhunya di bawah -25 ° C.

Awan cumulus dan cumulonimbus diklasifikasikan sebagai awan dengan perkembangan vertikal dan dapat melampaui batas satu tingkat. Hal ini terutama berlaku untuk awan cumulonimbus, yang dasarnya hanya beberapa ratus meter dari permukaan bumi, dan puncaknya dapat mencapai ketinggian 15–18 km. Di bagian bawah mereka terbuat dari tetesan air, dan di bagian atas mereka terbuat dari kristal es.

FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUK IKLIM DAN IKLIM

Kemiringan sumbu bumi terhadap bidang orbit bumi menyebabkan perubahan tidak hanya pada sudut datang sinar matahari di permukaan bumi, tetapi juga pada lama penyinaran matahari harian. Pada ekuinoks, durasi siang hari di seluruh Bumi (kecuali kutub) adalah 12 jam, pada periode dari 21 Maret hingga 23 September di Belahan Bumi Utara melebihi 12 jam, dan dari 23 September hingga 21 Maret adalah kurang dari 12 jam. .w (Lingkaran Arktik) dari 21 Desember, malam kutub berlangsung sepanjang waktu, dan dari 21 Juni, siang hari berlanjut selama 24 jam. Di Kutub Utara, malam kutub diamati dari 23 September hingga 21 Maret, dan hari kutub diamati dari 21 Maret hingga 23 September.

Jadi, penyebab dari dua siklus fenomena atmosfer yang berbeda - tahunan, berlangsung 365 1/4 hari, dan setiap hari, 24 jam - adalah rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan kemiringan sumbu bumi.

Jumlah radiasi matahari per hari yang memasuki batas luar atmosfer di belahan bumi utara dinyatakan dalam watt per meter persegi permukaan horizontal (yaitu sejajar dengan permukaan bumi, tidak selalu tegak lurus terhadap sinar matahari) dan tergantung pada konstanta matahari. , sudut inklinasi sinar matahari dan lama hari (Tabel 1).

Tabel 1. Kedatangan radiasi matahari di batas atas atmosfer

Tabel 1. PENGHASILAN RADIASI SURYA KE BATASAN ATAS SUASANA (W/m2 per hari)
Lintang, °N	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
21 Juni	375	414	443	461	470	467	463	479	501	510
21 Desember	399	346	286	218	151	83	23	0	0	0
Nilai tahunan rata-rata	403	397	380	352	317	273	222	192	175	167

Dari tabel dapat disimpulkan bahwa kontras antara periode musim panas dan musim dingin sangat mencolok. 21 Juni di Belahan Bumi Utara, nilai insolasi kira-kira sama. Pada tanggal 21 Desember, ada perbedaan yang signifikan antara garis lintang rendah dan tinggi, dan inilah alasan utama bahwa perbedaan iklim dari garis lintang ini jauh lebih besar di musim dingin daripada di musim panas. Makrosirkulasi atmosfer, yang terutama bergantung pada perbedaan pemanasan atmosfer, berkembang lebih baik di musim dingin.

Amplitudo tahunan fluks radiasi matahari di ekuator agak kecil, tetapi meningkat tajam ke arah utara. Oleh karena itu, ceteris paribus, amplitudo suhu tahunan terutama ditentukan oleh garis lintang daerah tersebut.

Rotasi Bumi pada porosnya.

Intensitas insolasi di mana saja di dunia pada setiap hari sepanjang tahun juga tergantung pada waktu hari itu. Hal ini tentu saja disebabkan oleh fakta bahwa dalam 24 jam Bumi berputar pada porosnya.

Albedo

- fraksi radiasi matahari yang dipantulkan oleh objek (biasanya dinyatakan sebagai persentase atau fraksi unit). Albedo salju yang baru turun bisa mencapai 0,81, albedo awan, tergantung jenis dan ketebalan vertikalnya, berkisar antara 0,17 hingga 0,81. Albedo pasir kering gelap - kira-kira. 0,18, hutan hijau - dari 0,03 hingga 0,10. Albedo wilayah perairan yang luas tergantung pada ketinggian Matahari di atas cakrawala: semakin tinggi, semakin rendah albedo.

Albedo Bumi, bersama dengan atmosfer, bervariasi tergantung pada tutupan awan dan luas tutupan salju. Dari semua radiasi matahari yang memasuki planet kita, kira-kira. 0,34 dipantulkan ke luar angkasa dan hilang ke sistem atmosfer Bumi.

Penyerapan atmosfer.

Sekitar 19% radiasi matahari yang masuk ke Bumi diserap oleh atmosfer (menurut perkiraan rata-rata untuk semua garis lintang dan semua musim). Di lapisan atas atmosfer, radiasi ultraviolet diserap terutama oleh oksigen dan ozon, dan di lapisan bawah, radiasi merah dan inframerah (panjang gelombang lebih dari 630 nm) diserap terutama oleh uap air dan, pada tingkat lebih rendah, oleh karbon dioksida. .

penyerapan oleh permukaan bumi.

Sekitar 34% radiasi matahari langsung yang tiba di batas atas atmosfer dipantulkan ke luar angkasa, dan 47% melewati atmosfer dan diserap oleh permukaan bumi.

Perubahan jumlah energi yang diserap oleh permukaan bumi tergantung pada garis lintang ditunjukkan pada Tabel. 2 dan dinyatakan melalui jumlah energi tahunan rata-rata (dalam watt) yang diserap per hari oleh permukaan horizontal seluas 1 sq.m. Perbedaan antara kedatangan tahunan rata-rata radiasi matahari ke batas atas atmosfer per hari dan radiasi yang mencapai permukaan bumi tanpa adanya kekeruhan pada garis lintang yang berbeda menunjukkan kehilangannya di bawah pengaruh berbagai faktor atmosfer (kecuali kekeruhan). Kerugian ini umumnya berjumlah sekitar sepertiga dari radiasi matahari yang masuk.

Tabel 2. Masuknya rata-rata tahunan radiasi matahari pada permukaan horizontal di belahan bumi utara

Tabel 2. PENDAPATAN RATA-RATA TAHUNAN DARI RADIASI SURYA PADA PERMUKAAN HORIZONTAL DI BAGIAN UTARA (W/m2 per hari)
Lintang, °N	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Kedatangan radiasi di batas luar atmosfer	403	397	380	352	317	273	222	192	175	167
Kedatangan radiasi di permukaan bumi di langit yang cerah	270	267	260	246	221	191	154	131	116	106
Kedatangan radiasi di permukaan bumi dengan kekeruhan sedang	194	203	214	208	170	131	97	76	70	71
Radiasi yang diserap oleh permukaan bumi	181	187	193	185	153	119	88	64	45	31

Perbedaan antara jumlah radiasi matahari yang tiba di batas atas atmosfer dan jumlah yang tiba di permukaan bumi selama kekeruhan sedang, karena kehilangan radiasi di atmosfer, sangat bergantung pada garis lintang geografis: 52% di khatulistiwa, 41% pada 30 ° LU. dan 57% pada 60 ° LU. Ini adalah konsekuensi langsung dari perubahan kuantitatif dalam kekeruhan dengan garis lintang. Karena kekhasan sirkulasi atmosfer di belahan bumi utara, jumlah awan minimal pada garis lintang kira-kira. 30 °. Pengaruh awan begitu besar sehingga energi maksimum yang mencapai permukaan bumi bukan di ekuator, melainkan di garis lintang subtropis.

Perbedaan antara jumlah radiasi yang mencapai permukaan bumi dan jumlah radiasi yang diserap terbentuk hanya karena albedo, yang sangat besar di lintang tinggi dan karena reflektifitas tinggi dari lapisan salju dan es.

Dari semua energi matahari yang digunakan oleh sistem atmosfer bumi, kurang dari sepertiganya diserap langsung oleh atmosfer, dan sebagian besar energi yang diterimanya dipantulkan dari permukaan bumi. Sebagian besar energi matahari datang ke daerah yang terletak di lintang rendah.

Radiasi bumi.

Meskipun masuknya energi matahari secara terus menerus ke atmosfer dan ke permukaan bumi, suhu rata-rata bumi dan atmosfer cukup konstan. Alasan untuk ini adalah bahwa jumlah energi yang hampir sama dipancarkan oleh Bumi dan atmosfernya ke luar angkasa, sebagian besar dalam bentuk radiasi inframerah, karena Bumi dan atmosfernya jauh lebih dingin daripada Matahari, dan hanya sebagian kecil yang pada bagian spektrum yang terlihat. Radiasi inframerah yang dipancarkan direkam oleh satelit meteorologi yang dilengkapi dengan peralatan khusus. Banyak peta sinoptik satelit yang ditampilkan di televisi adalah gambar inframerah dan memantulkan radiasi panas dari permukaan bumi dan awan.

Keseimbangan termal.

Sebagai hasil dari pertukaran energi yang kompleks antara permukaan bumi, atmosfer, dan ruang antarplanet, masing-masing komponen ini rata-rata menerima energi dari dua komponen lainnya sama banyaknya dengan energi yang hilang dari dirinya sendiri. Akibatnya, baik permukaan bumi maupun atmosfer tidak mengalami peningkatan atau penurunan energi.

SIRKULASI ATMOSFER UMUM

Karena kekhasan posisi timbal balik Matahari dan Bumi, daerah khatulistiwa dan kutub dengan luas yang sama menerima jumlah energi matahari yang sama sekali berbeda. Daerah khatulistiwa menerima lebih banyak energi daripada daerah kutub, dan daerah perairan serta vegetasinya menyerap lebih banyak energi yang masuk. Di daerah kutub, albedo lapisan salju dan es tinggi. Meskipun suhu daerah khatulistiwa yang lebih hangat memancarkan lebih banyak panas daripada daerah kutub, keseimbangan panas sedemikian rupa sehingga daerah kutub kehilangan lebih banyak energi daripada yang mereka peroleh, dan daerah khatulistiwa menerima lebih banyak energi daripada yang hilang. Karena tidak ada pemanasan di daerah khatulistiwa, atau pendinginan di daerah kutub, jelaslah bahwa untuk menjaga keseimbangan panas Bumi, kelebihan panas harus berpindah dari daerah tropis ke kutub. Gerakan ini adalah kekuatan pendorong utama sirkulasi atmosfer. Udara di daerah tropis menghangat, naik dan berkembang, dan mengalir menuju kutub pada ketinggian sekitar. 19 km. Di dekat kutub, ia mendingin, menjadi lebih padat dan tenggelam ke permukaan bumi, dari mana ia menyebar ke arah khatulistiwa.

Fitur utama dari sirkulasi.

Udara yang naik di dekat ekuator dan menuju kutub dibelokkan oleh gaya Coriolis. Mari kita pertimbangkan proses ini pada contoh Belahan Bumi Utara (hal yang sama terjadi di Belahan Bumi Selatan). Saat bergerak menuju kutub, udara menyimpang ke timur, dan ternyata berasal dari barat. Ini adalah bagaimana angin barat terbentuk. Sebagian dari udara ini mendingin karena mengembang dan memancarkan panas, tenggelam dan mengalir ke arah yang berlawanan, menuju khatulistiwa, menyimpang ke kanan dan membentuk angin pasat timur laut. Bagian dari udara yang bergerak menuju kutub membentuk transportasi barat di lintang sedang. Udara yang turun di daerah kutub bergerak menuju ekuator dan, menyimpang ke barat, membentuk transportasi ke timur di daerah kutub. Ini hanyalah diagram skema sirkulasi atmosfer, yang komponen konstannya adalah angin pasat.

Sabuk angin.

Di bawah pengaruh rotasi bumi, beberapa sabuk angin utama terbentuk di lapisan bawah atmosfer ( lihat gambar.).

zona tenang khatulistiwa,

terletak di dekat khatulistiwa, dicirikan oleh angin lemah yang terkait dengan zona konvergensi (yaitu, konvergensi aliran udara) angin pasat tenggara yang stabil di Belahan Bumi Selatan dan angin pasat timur laut di Belahan Bumi Utara, yang menciptakan kondisi yang tidak menguntungkan untuk pergerakan kapal layar. Dengan konvergensi arus udara di daerah tersebut, udara harus naik atau turun. Karena permukaan tanah atau laut mencegahnya tenggelam, pergerakan udara naik yang intens pasti muncul di lapisan bawah atmosfer, yang juga difasilitasi oleh pemanasan udara yang kuat dari bawah. Udara yang naik menjadi dingin dan kadar airnya berkurang. Oleh karena itu, awan tebal dan curah hujan yang sering menjadi ciri khas zona ini.

Garis lintang kuda

- daerah dengan angin yang sangat lemah, terletak antara garis lintang 30 dan 35 ° LU. dan y.sh. Nama ini mungkin kembali ke era armada berlayar, ketika kapal yang melintasi Atlantik sering tenang atau tertunda karena angin yang lemah dan berubah-ubah. Sementara itu, persediaan air hampir habis, dan awak kapal yang membawa kuda ke Hindia Barat terpaksa membuangnya ke laut.

Garis lintang kuda terletak di antara daerah angin pasat dan transportasi barat yang berlaku (terletak lebih dekat ke kutub) dan merupakan zona divergensi (yaitu, divergensi) angin di lapisan udara permukaan. Secara umum, gerakan udara turun mendominasi di dalamnya. Turunnya massa udara disertai dengan pemanasan udara dan peningkatan kapasitas kelembabannya, oleh karena itu, zona ini dicirikan oleh kekeruhan yang rendah dan curah hujan yang tidak signifikan.

Zona siklon subpolar

terletak antara 50 dan 55 ° LU. Hal ini ditandai dengan angin badai dari arah variabel yang terkait dengan berlalunya siklon. Ini adalah zona konvergensi angin barat yang berlaku di lintang sedang dan angin timur yang menjadi karakteristik daerah kutub. Seperti di zona konvergensi khatulistiwa, pergerakan udara naik, awan tebal, dan curah hujan di area yang luas berlaku di sini.

DAMPAK DISTRIBUSI DARAT DAN LAUT

Radiasi sinar matahari.

Di bawah pengaruh perubahan kedatangan radiasi matahari, daratan memanas dan mendingin jauh lebih kuat dan lebih cepat daripada lautan. Hal ini disebabkan oleh sifat tanah dan air yang berbeda. Air lebih transparan terhadap radiasi daripada tanah, sehingga energi didistribusikan dalam volume air yang lebih besar dan menyebabkan lebih sedikit pemanasan per satuan volume. Pencampuran turbulen mendistribusikan panas di bagian atas laut hingga kedalaman sekitar 100 m. Air memiliki kapasitas panas yang lebih besar daripada tanah, jadi untuk jumlah panas yang sama yang diserap oleh massa air dan tanah yang sama, suhu air naik lebih sedikit. Hampir setengah dari panas yang masuk ke permukaan air dihabiskan untuk penguapan, dan bukan untuk pemanasan, dan di darat, tanah mengering. Oleh karena itu, suhu permukaan laut pada siang hari dan sepanjang tahun bervariasi jauh lebih sedikit daripada suhu permukaan tanah. Karena atmosfer memanas dan mendingin terutama karena radiasi termal dari permukaan di bawahnya, perbedaan yang mencolok terlihat dalam suhu udara di atas daratan dan lautan.

Suhu udara.

Tergantung pada apakah iklim terbentuk terutama di bawah pengaruh laut atau darat, itu disebut maritim atau kontinental. Iklim maritim dicirikan oleh rentang suhu tahunan rata-rata yang jauh lebih rendah (musim dingin yang lebih hangat dan musim panas yang lebih dingin) dibandingkan dengan iklim benua.

Pulau-pulau di laut terbuka (misalnya, Hawaii, Bermuda, Ascension) memiliki iklim laut yang jelas. Di pinggiran benua, iklim dari satu jenis atau lainnya dapat terbentuk, tergantung pada sifat angin yang ada. Misalnya, di zona dominasi transportasi barat, iklim maritim mendominasi di pantai barat, dan iklim kontinental mendominasi di pantai timur. Hal ini ditunjukkan pada Tabel. 3, yang membandingkan suhu di tiga stasiun cuaca AS yang terletak di sekitar garis lintang yang sama di zona dominasi transportasi barat.

Di pantai barat, di San Francisco, iklimnya laut, dengan musim dingin yang hangat, musim panas yang sejuk, dan kisaran suhu yang rendah. Di Chicago, di pedalaman daratan, iklimnya sangat kontinental, dengan musim dingin yang dingin, musim panas yang hangat, dan berbagai suhu. Iklim pantai timur, di Boston, tidak jauh berbeda dengan Chicago, meskipun Samudra Atlantik memiliki efek moderat karena angin terkadang bertiup dari laut (angin laut).

Musim hujan.

Istilah "muson", berasal dari bahasa Arab "mausim" (musim), berarti "angin musiman". Nama itu pertama kali diterapkan pada angin di Laut Arab yang bertiup selama enam bulan dari timur laut dan selama enam bulan berikutnya dari barat daya. Musim hujan mencapai kekuatan terbesarnya di Asia Selatan dan Timur, serta di pantai tropis, ketika pengaruh sirkulasi umum atmosfer lemah dan tidak menekannya. Gulf Coast dicirikan oleh monsun yang lebih lemah.

Angin muson adalah analog musiman skala besar dari angin, angin diurnal yang bertiup di banyak daerah pesisir secara bergantian dari darat ke laut dan dari laut ke darat. Selama monsun musim panas, daratan lebih hangat daripada lautan, dan udara hangat, naik di atasnya, menyebar ke sisi-sisi di atmosfer atas. Akibatnya, tekanan rendah tercipta di dekat permukaan, yang berkontribusi pada masuknya udara lembab dari laut. Selama monsun musim dingin, daratan lebih dingin daripada lautan, sehingga udara dingin meresap ke daratan dan mengalir menuju lautan. Di daerah beriklim muson, angin sepoi-sepoi juga dapat berkembang, tetapi hanya menutupi lapisan permukaan atmosfer dan hanya muncul di jalur pantai.

Iklim monsun dicirikan oleh perubahan musiman yang nyata di daerah-daerah dari mana massa udara berasal - benua di musim dingin dan maritim di musim panas; dominasi angin bertiup dari laut di musim panas dan dari darat di musim dingin; musim panas curah hujan maksimum, kekeruhan dan kelembaban.

Daerah sekitar Bombay di pantai barat India (sekitar 20°LU) adalah contoh klasik dari iklim monsun. Pada bulan Februari, sekitar 90% dari waktu, angin dari timur laut bertiup di sana, dan pada bulan Juli - kira-kira. 92% dari waktu - rhumbs barat daya. Jumlah rata-rata curah hujan di Februari adalah 2,5 mm, dan pada Juli - 693 mm. Jumlah hari rata-rata dengan curah hujan pada bulan Februari adalah 0,1, dan pada bulan Juli - 21. Kekeruhan rata-rata pada bulan Februari adalah 13%, pada bulan Juli - 88%. Kelembaban relatif rata-rata adalah 71% pada bulan Februari dan 87% pada bulan Juli.

PENGARUH BANTUAN

Hambatan orografis (pegunungan) terbesar memiliki dampak signifikan terhadap iklim darat.

rezim termal.

Di lapisan atmosfer yang lebih rendah, suhu turun sekitar 0,65 ° C dengan peningkatan untuk setiap 100 m; di daerah dengan musim dingin yang panjang, suhunya sedikit lebih lambat, terutama di lapisan 300 m yang lebih rendah, dan di daerah dengan musim panas yang panjang, suhunya agak lebih cepat. Hubungan terdekat antara suhu rata-rata dan ketinggian diamati di pegunungan. Oleh karena itu, isoterm suhu rata-rata, misalnya, di wilayah seperti Colorado, secara umum, mengulangi garis kontur peta topografi.

Kekeruhan dan curah hujan.

Ketika udara bertemu pegunungan di jalurnya, ia dipaksa untuk naik. Pada saat yang sama, udara mendingin, yang menyebabkan penurunan kapasitas kelembaban dan kondensasi uap air (pembentukan awan dan curah hujan) di sisi angin pegunungan. Ketika uap air mengembun, udara memanas dan, mencapai sisi bawah angin pegunungan, menjadi kering dan hangat. Jadi, di Pegunungan Rocky, angin Chinook muncul.

Tabel 4. Suhu ekstrim benua dan pulau-pulau di Oseania

Tabel 4. SUHU EKSTRIM WADAH LAUT DAN PULAU
Wilayah	suhu maksimum, °C	Tempat	suhu minimum, °C	Tempat
Amerika Utara	57	Lembah Kematian, California, AS	–66	Nortis, Tanah Hijau 1
Amerika Selatan	49	Rivadavia, Argentina	–33	Sarmiento, Argentina
Eropa	50	Sevilla, Spanyol	–55	Ust-Shchugor, Rusia
Asia	54	Tirat Zevi, Israel	–68	Oymyakon, Rusia
Afrika	58	Al Azizia, Libya	–24	Ifrane, Maroko
Australia	53	Cloncurry, Australia	–22	Charlotte Pass, Australia
Antartika	14	Esperanza, Semenanjung Antartika	–89	Stasiun Vostok, Antartika
Oceania	42	Tuguegarao, Filipina	–10	Haleakala, Hawaii, AS
1 Di daratan Amerika Utara, suhu minimum yang tercatat adalah -63° (Nyaman, Yukon, Kanada)

Tabel 5. Nilai ekstrim curah hujan tahunan rata-rata di benua dan pulau-pulau Oseania

Tabel 5. NILAI EKSTRIM PRESITASI RATA-RATA TAHUNAN PADA MATERIN DAN PULAU OCEANIA
Wilayah	Maksimum, mm	Tempat	Minimal, mm	Tempat
Amerika Utara	6657	Danau Henderson, British Columbia, Kanada	30	Batage, Meksiko
Amerika Selatan	8989	Quibdo, Kolombia		Arica, Chili
Eropa	4643	Crkvice, Yugoslavia	163	Astrakhan, Rusia
Asia	11430	Cherrapunji, India	46	Aden, Yaman
Afrika	10277	Debunja, Kamerun		Wadi Halfa, Sudan
Australia	4554	Tully, Australia	104	Malka, Australia
Oceania	11684	Waialeale, Hawaii, AS	226	Puako, Hawaii, AS

OBJEK SINOPTIK

Massa udara.

Massa udara adalah volume udara yang sangat besar, yang sifat-sifatnya (terutama suhu dan kelembaban) terbentuk di bawah pengaruh permukaan di bawahnya di wilayah tertentu dan secara bertahap berubah ketika bergerak dari sumber formasi ke arah horizontal.

Massa udara dibedakan terutama oleh karakteristik termal dari area formasi, misalnya, tropis dan kutub. Pergerakan massa udara dari satu daerah ke daerah lain, mempertahankan banyak karakteristik aslinya, dapat dilacak pada peta sinoptik. Misalnya, udara dingin dan kering dari Arktik Kanada, bergerak di atas wilayah Amerika Serikat, perlahan menghangat, tetapi tetap kering. Demikian pula, massa udara tropis yang hangat dan lembab yang terbentuk di atas Teluk Meksiko tetap lembab, tetapi dapat memanas atau mendingin tergantung pada sifat-sifat permukaan di bawahnya. Tentu saja, transformasi massa udara seperti itu meningkat seiring dengan perubahan kondisi yang dihadapi dalam perjalanannya.

Ketika massa udara dengan sifat yang berbeda dari pusat formasi jauh bersentuhan, mereka mempertahankan karakteristiknya. Sebagian besar waktu keberadaan mereka, mereka dipisahkan oleh zona transisi yang kurang lebih jelas, di mana suhu, kelembaban dan kecepatan angin berubah secara dramatis. Kemudian massa udara bercampur, membubarkan dan, pada akhirnya, tidak ada lagi sebagai badan yang terpisah. Zona transisi antara massa udara yang bergerak disebut "front".

Bagian depan

melewati lubang bidang baric, mis. sepanjang kontur tekanan rendah. Saat melintasi bagian depan, arah angin biasanya berubah secara dramatis. Di massa udara kutub, angin dapat bertiup ke arah barat laut, sedangkan di massa udara tropis angin dapat bertiup ke selatan. Cuaca terburuk terjadi di sepanjang front dan di wilayah yang lebih dingin di dekat front, di mana udara hangat meluncur ke atas irisan udara dingin yang padat dan mendingin. Akibatnya, awan terbentuk dan curah hujan turun. Siklon ekstratropis terkadang terbentuk di sepanjang bagian depan. Front juga terbentuk ketika massa udara utara yang dingin dan massa udara selatan yang hangat di bagian tengah siklon (daerah dengan tekanan atmosfer rendah) bersentuhan.

Ada empat jenis front. Sebuah front stasioner terbentuk pada batas yang kurang lebih stabil antara massa udara kutub dan tropis. Jika udara dingin surut di lapisan permukaan dan udara hangat maju, maka terbentuk front hangat. Biasanya, menjelang bagian depan yang hangat mendekat, langit mendung, hujan atau salju, dan suhu secara bertahap naik. Ketika bagian depan lewat, hujan berhenti dan suhu tetap tinggi. Ketika front dingin lewat, udara dingin maju dan udara hangat surut. Cuaca hujan dan berangin diamati di jalur sempit di sepanjang front dingin. Sebaliknya, front yang hangat didahului oleh zona mendung dan hujan yang luas. Bagian depan yang tertutup menggabungkan fitur dari bagian depan yang hangat dan dingin dan biasanya dikaitkan dengan siklon tua.

Siklon dan antisiklon.

Siklon adalah gangguan atmosfer berskala besar di daerah bertekanan rendah. Di belahan bumi utara, angin bertiup berlawanan arah jarum jam dari tekanan tinggi ke rendah, dan searah jarum jam di belahan bumi selatan. Dalam siklon lintang sedang, yang disebut ekstratropis, front dingin biasanya diekspresikan, dan front hangat, jika ada, tidak selalu terlihat jelas. Siklon ekstratropis sering membentuk barisan pegunungan melawan arah angin, seperti di atas lereng timur Pegunungan Rocky dan di sepanjang pantai timur Amerika Utara dan Asia. Di lintang sedang, sebagian besar curah hujan dikaitkan dengan siklon.

Anticyclone adalah daerah bertekanan udara tinggi. Biasanya dikaitkan dengan cuaca yang baik dengan langit yang cerah atau sedikit berawan. Di Belahan Bumi Utara, angin yang bertiup dari pusat antisiklon menyimpang searah jarum jam, dan di Belahan Bumi Selatan - berlawanan arah jarum jam. Antisiklon biasanya lebih besar dari siklon dan bergerak lebih lambat.

Karena udara menyebar dari pusat ke pinggiran dalam antisiklon, lapisan udara yang lebih tinggi turun, mengimbangi aliran keluarnya. Dalam siklon, sebaliknya, udara yang dipindahkan oleh angin konvergen naik. Karena pergerakan udara naik yang mengarah pada pembentukan awan, kekeruhan dan curah hujan sebagian besar terbatas pada siklon, sementara cuaca cerah atau sedikit berawan berlaku di antisiklon.

Siklon tropis (badai, topan)

Siklon tropis (badai, topan) adalah nama umum untuk siklon yang terbentuk di atas lautan di daerah tropis (dengan pengecualian perairan dingin Atlantik Selatan dan Samudra Pasifik tenggara) dan tidak mengandung massa udara yang kontras. Siklon tropis terjadi di berbagai belahan dunia, biasanya menghantam wilayah timur dan khatulistiwa benua. Mereka ditemukan di selatan dan barat daya Atlantik Utara (termasuk Laut Karibia dan Teluk Meksiko), Pasifik Utara (barat pantai Meksiko, Kepulauan Filipina dan Laut Cina), Teluk Benggala dan Laut Arab. , di bagian selatan Samudra Hindia di lepas pantai Madagaskar, di lepas pantai barat laut Australia dan di Samudra Pasifik Selatan - dari pantai Australia hingga 140 ° W.

Berdasarkan kesepakatan internasional, siklon tropis diklasifikasikan menurut kekuatan angin. Ada depresi tropis dengan kecepatan angin hingga 63 km/jam, badai tropis (kecepatan angin 64 hingga 119 km/jam) dan badai tropis atau topan (kecepatan angin di atas 120 km/jam).

Di beberapa wilayah di dunia, siklon tropis memiliki nama lokal: di Atlantik Utara dan Teluk Meksiko - badai (di Haiti - diam-diam); di Samudra Pasifik di lepas pantai barat Meksiko - cordonaso, di wilayah barat dan paling selatan - topan, di Filipina - baguyo, atau baruyo; di Australia - mau tak mau.

Siklon tropis adalah pusaran atmosfer yang sangat besar dengan diameter 100 hingga 1600 km, disertai dengan angin kencang yang merusak, hujan lebat, dan gelombang tinggi (kenaikan permukaan laut karena angin). Siklon tropis yang baru mulai biasanya bergerak ke barat, sedikit menyimpang ke utara, dengan kecepatan gerakan yang meningkat dan ukuran yang semakin besar. Setelah bergerak ke arah kutub, siklon tropis dapat "berbalik", bergabung ke transfer barat dari garis lintang sedang dan mulai bergerak ke timur (namun, perubahan arah pergerakan seperti itu tidak selalu terjadi).

Angin siklon yang berputar berlawanan arah jarum jam di Belahan Bumi Utara memiliki kekuatan maksimum di sabuk dengan diameter 30–45 km atau lebih, dimulai dari "mata badai". Kecepatan angin di dekat permukaan bumi bisa mencapai 240 km/jam. Di tengah-tengah siklon tropis, biasanya terdapat daerah bebas awan dengan diameter 8 hingga 30 km, yang disebut "mata badai", karena langit di sini sering cerah (atau sedikit berawan), dan angin biasanya sangat lemah. Zona angin destruktif di sepanjang jalur topan memiliki lebar 40–800 km. Berkembang dan bergerak, siklon menempuh jarak beberapa ribu kilometer, misalnya, dari sumber formasi di Laut Karibia atau di Atlantik tropis ke daerah pedalaman atau Atlantik Utara.

Meskipun angin topan di pusat siklon mencapai kecepatan yang luar biasa, badai itu sendiri dapat bergerak sangat lambat dan bahkan berhenti untuk beberapa waktu, yang terutama berlaku untuk siklon tropis, yang biasanya bergerak dengan kecepatan tidak lebih dari 24 km / h. Saat siklon bergerak menjauh dari daerah tropis, kecepatannya biasanya meningkat dan dalam beberapa kasus mencapai 80 km/jam atau lebih.

Angin topan dapat menyebabkan kerusakan besar. Meskipun mereka lebih lemah daripada di tornado, mereka tetap mampu menebang pohon, menjungkirbalikkan rumah, memutus kabel listrik dan bahkan menggelincirkan kereta api. Tetapi korban jiwa terbesar disebabkan oleh banjir yang terkait dengan angin topan. Saat badai berlangsung, gelombang besar sering kali terbentuk, dan permukaan laut dapat naik lebih dari 2 m dalam beberapa menit.Kapal-kapal kecil terdampar ke darat. Gelombang raksasa menghancurkan rumah, jalan, jembatan dan bangunan lain yang terletak di pantai dan bahkan dapat menghanyutkan pulau-pulau berpasir yang sudah lama berdiri. Kebanyakan badai disertai dengan hujan deras yang membanjiri ladang dan merusak tanaman, menyapu jalan dan menghancurkan jembatan, dan membanjiri komunitas dataran rendah.

Prakiraan yang lebih baik, disertai dengan peringatan badai operasional, telah menyebabkan pengurangan jumlah korban yang signifikan. Ketika siklon tropis terbentuk, frekuensi siaran prakiraan meningkat. Sumber informasi yang paling penting adalah laporan dari pesawat yang dilengkapi khusus untuk pengamatan siklon. Pesawat semacam itu berpatroli ratusan kilometer dari pantai, seringkali menembus ke pusat topan untuk mendapatkan informasi akurat tentang posisi dan pergerakannya.

Daerah pesisir yang paling rawan badai dilengkapi dengan instalasi radar untuk mendeteksinya. Akibatnya, badai dapat direkam dan dilacak pada jarak hingga 400 km dari stasiun radar.

Angin puting beliung (tornado)

Tornado (tornado) adalah awan corong berputar yang memanjang ke tanah dari dasar awan petir. Warnanya berubah dari abu-abu menjadi hitam. Sekitar 80% dari tornado di Amerika Serikat memiliki kecepatan angin maksimum 65-120 km/jam, dan hanya 1% dari 320 km/jam atau lebih. Tornado yang mendekat biasanya mengeluarkan suara yang mirip dengan suara kereta barang yang bergerak. Meskipun ukurannya relatif kecil, tornado adalah salah satu peristiwa badai paling berbahaya.

Dari tahun 1961 hingga 1999, tornado menewaskan rata-rata 82 orang per tahun di Amerika Serikat. Namun, kemungkinan tornado akan lewat di tempat ini sangat rendah, karena rata-rata panjang lintasannya agak pendek (sekitar 25 km), dan petaknya kecil (lebarnya kurang dari 400 m).

Tornado berasal dari ketinggian hingga 1000 m di atas permukaan. Beberapa dari mereka tidak pernah mencapai tanah, yang lain mungkin menyentuhnya dan bangkit kembali. Tornado biasanya diasosiasikan dengan awan petir dari mana hujan es jatuh ke tanah dan dapat terjadi dalam kelompok dua atau lebih. Dalam hal ini, tornado yang lebih kuat terbentuk terlebih dahulu, dan kemudian satu atau lebih pusaran yang lebih lemah.

Untuk pembentukan tornado di massa udara, kontras tajam dalam suhu, kelembaban, kepadatan dan parameter aliran udara diperlukan. Udara sejuk dan kering dari barat atau barat laut bergerak menuju udara hangat dan lembab di lapisan permukaan. Hal ini disertai dengan angin kencang di zona transisi sempit di mana terjadi transformasi energi yang kompleks yang dapat menyebabkan pembentukan pusaran. Mungkin, tornado terbentuk hanya dengan kombinasi yang ditentukan secara ketat dari beberapa faktor yang cukup umum yang bervariasi dalam rentang yang luas.

Tornado diamati di seluruh dunia, tetapi kondisi yang paling menguntungkan untuk pembentukannya adalah di wilayah tengah Amerika Serikat. Frekuensi tornado biasanya meningkat pada bulan Februari di semua negara bagian timur yang berbatasan dengan Teluk Meksiko dan mencapai puncaknya pada bulan Maret. Di Iowa dan Kansas, frekuensi tertinggi mereka terjadi pada Mei–Juni. Dari Juli hingga Desember, jumlah tornado di seluruh negeri berkurang dengan cepat. Jumlah rata-rata tornado di AS adalah sekitar. 800 per tahun, dengan setengah dari mereka pada bulan April, Mei dan Juni. Angka ini mencapai nilai tertinggi di Texas (120 per tahun), dan terendah - di negara bagian timur laut dan barat (1 per tahun).

Kehancuran yang disebabkan oleh tornado sangat mengerikan. Mereka terjadi baik karena angin dengan kekuatan besar, dan karena tekanan besar turun di area terbatas. Tornado mampu menghancurkan sebuah bangunan menjadi berkeping-keping dan menyebarkannya ke udara. Dinding bisa runtuh. Penurunan tekanan yang tajam menyebabkan benda-benda berat, bahkan yang berada di dalam gedung, terangkat ke udara, seolah-olah tersedot oleh pompa raksasa, dan terkadang diangkut dengan jarak yang cukup jauh.

Tidak mungkin untuk memprediksi dengan tepat di mana tornado terbentuk. Namun, dimungkinkan untuk menentukan area sekitar. 50 ribu meter persegi. km, di mana kemungkinan terjadinya tornado cukup tinggi.

badai petir

Badai petir, atau badai petir, adalah gangguan atmosfer lokal yang terkait dengan perkembangan awan cumulonimbus. Badai seperti itu selalu disertai dengan guntur dan kilat dan biasanya hembusan angin kencang dan hujan lebat. Terkadang hujan es turun. Sebagian besar badai petir berakhir dengan cepat, dan bahkan yang paling lama jarang berlangsung lebih dari satu atau dua jam.

Badai petir terjadi karena ketidakstabilan atmosfer dan terutama terkait dengan pencampuran lapisan udara, yang cenderung mencapai distribusi kepadatan yang lebih stabil. Arus udara naik yang kuat adalah ciri khas dari tahap awal badai petir. Pergerakan udara ke bawah yang kuat di daerah dengan curah hujan tinggi adalah karakteristik dari fase terakhirnya. Awan petir sering mencapai ketinggian 12–15 km di lintang sedang dan bahkan lebih tinggi di daerah tropis. Pertumbuhan vertikal mereka dibatasi oleh keadaan stabil stratosfer bawah.

Sifat unik badai petir adalah aktivitas listriknya. Petir dapat terjadi di dalam awan kumulus yang sedang berkembang, antara dua awan, atau antara awan dan tanah. Faktanya, pelepasan petir hampir selalu terdiri dari beberapa pelepasan yang melewati saluran yang sama, dan mereka melewati begitu cepat sehingga dilihat oleh mata telanjang sebagai pelepasan yang sama.

Masih belum sepenuhnya jelas bagaimana pemisahan muatan besar dari tanda yang berlawanan terjadi di atmosfer. Sebagian besar peneliti percaya bahwa proses ini terkait dengan perbedaan ukuran tetesan air cair dan beku, serta dengan arus udara vertikal. Muatan listrik dari awan petir menginduksi muatan pada permukaan bumi di bawahnya dan muatan yang berlawanan tanda di sekitar dasar awan. Perbedaan potensial yang sangat besar muncul antara bagian awan yang bermuatan berlawanan dan permukaan bumi. Ketika mencapai nilai yang cukup, terjadi pelepasan listrik - kilatan petir.

Guntur yang menyertai pelepasan petir disebabkan oleh ekspansi udara seketika di jalur pelepasan, yang terjadi ketika tiba-tiba dipanaskan oleh petir. Guntur lebih sering terdengar sebagai gemuruh terus menerus, dan bukan sebagai sambaran tunggal, karena terjadi di sepanjang saluran pelepasan petir, dan oleh karena itu suara mengatasi jarak dari sumbernya ke pengamat dalam beberapa tahap.

arus udara jet

- "sungai" angin kencang berkelok-kelok di lintang sedang pada ketinggian 9-12 km (yang biasanya terbatas pada penerbangan jarak jauh pesawat jet), bertiup dengan kecepatan kadang-kadang hingga 320 km/jam. Sebuah pesawat terbang ke arah aliran jet menghemat banyak bahan bakar dan waktu. Oleh karena itu, peramalan propagasi dan kekuatan aliran jet sangat penting untuk perencanaan penerbangan dan navigasi udara secara umum.

Bagan sinoptik (Grafik cuaca)

Untuk mengkarakterisasi dan mempelajari banyak fenomena atmosfer, serta untuk memprediksi cuaca, perlu dilakukan berbagai pengamatan secara bersamaan di banyak titik dan mencatat data yang diperoleh pada peta. Dalam meteorologi, yang disebut. metode sinoptik.

Peta sinoptik permukaan.

Di wilayah Amerika Serikat setiap jam (di beberapa negara - lebih jarang) pengamatan cuaca dilakukan. Kekeruhan ditandai (kepadatan, tinggi dan jenis); pembacaan barometer diambil, di mana koreksi diperkenalkan untuk membawa nilai yang diperoleh ke permukaan laut; arah dan kecepatan angin tetap; jumlah curah hujan cair atau padat dan suhu udara dan tanah diukur (pada saat pengamatan, maksimum dan minimum); kelembaban udara ditentukan; kondisi visibilitas dan semua fenomena atmosfer lainnya (misalnya, badai petir, kabut, kabut, dll.) direkam dengan cermat.

Setiap pengamat kemudian mengkodekan dan mengirimkan informasi menggunakan Kode Meteorologi Internasional. Karena prosedur ini distandarisasi oleh Organisasi Meteorologi Dunia, data tersebut dapat dengan mudah diuraikan di mana saja di dunia. Pengkodean membutuhkan waktu sekitar. 20 menit, setelah itu pesan dikirim ke pusat pengumpulan informasi dan pertukaran data internasional berlangsung. Kemudian hasil pengamatan (dalam bentuk angka dan simbol) diplot pada peta kontur, di mana stasiun meteorologi ditandai dengan titik. Dengan cara ini, peramal mendapat gambaran tentang kondisi cuaca di wilayah geografis yang luas. Gambaran keseluruhan menjadi lebih jelas setelah menghubungkan titik-titik di mana tekanan yang sama dicatat oleh garis padat halus - isobar dan menggambar batas antara massa udara yang berbeda (front atmosfer). Area dengan tekanan tinggi atau rendah juga dibedakan. Peta akan menjadi lebih ekspresif jika Anda mengecat atau menaungi area di mana curah hujan turun pada saat pengamatan.

Peta sinoptik lapisan permukaan atmosfer adalah salah satu alat utama untuk prakiraan cuaca. Peramal membandingkan serangkaian grafik sinoptik pada waktu pengamatan yang berbeda dan mempelajari dinamika sistem barik, mencatat perubahan suhu dan kelembaban dalam massa udara saat mereka bergerak di atas berbagai jenis permukaan yang mendasarinya.

Peta sinoptik ketinggian.

Awan digerakkan oleh arus udara, biasanya pada ketinggian yang cukup tinggi di atas permukaan bumi. Oleh karena itu, penting bagi ahli meteorologi untuk memiliki data yang dapat diandalkan untuk berbagai tingkat atmosfer. Berdasarkan data yang diperoleh dengan bantuan balon cuaca, pesawat terbang dan satelit, peta cuaca disusun untuk lima tingkat ketinggian. Peta-peta ini ditransmisikan ke pusat sinoptik.

PRAKIRAAN CUACA

Prakiraan cuaca didasarkan pada pengetahuan manusia dan kemampuan komputer. Komponen tradisional peramalan adalah analisis peta yang menunjukkan struktur atmosfer secara horizontal dan vertikal. Berdasarkan mereka, seorang peramal dapat mengevaluasi perkembangan dan pergerakan objek sinoptik. Penggunaan komputer dalam jaringan meteorologi sangat memudahkan prakiraan suhu, tekanan, dan elemen meteorologi lainnya.

Selain komputer yang kuat, prakiraan cuaca membutuhkan jaringan pengamatan cuaca yang luas dan peralatan matematika yang andal. Pengamatan langsung menyediakan model matematika dengan data yang diperlukan untuk kalibrasi mereka.

Peramalan yang ideal harus dibenarkan dalam segala hal. Sulit untuk menentukan penyebab kesalahan dalam ramalan. Ahli meteorologi menganggap prakiraan dapat dibenarkan jika kesalahannya lebih kecil daripada prakiraan cuaca menggunakan salah satu dari dua metode yang tidak memerlukan pengetahuan khusus di bidang meteorologi. Yang pertama, yang disebut inersia, mengasumsikan bahwa sifat cuaca tidak akan berubah. Metode kedua mengasumsikan bahwa karakteristik cuaca akan sesuai dengan rata-rata bulanan untuk tanggal tertentu.

Durasi periode di mana perkiraan dibenarkan (yaitu, memberikan hasil yang lebih baik daripada salah satu dari dua pendekatan yang disebutkan) tidak hanya bergantung pada kualitas pengamatan, peralatan matematika, teknologi komputer, tetapi juga pada skala perkiraan meteorologi. fenomena. Secara umum, semakin besar peristiwa cuaca, semakin lama dapat diprediksi. Misalnya, seringkali tingkat perkembangan dan jalur pergerakan siklon dapat diprediksi selama beberapa hari sebelumnya, tetapi perilaku awan kumulus tertentu dapat diprediksi tidak lebih dari satu jam berikutnya. Keterbatasan ini tampaknya disebabkan oleh karakteristik atmosfer dan belum dapat diatasi dengan pengamatan yang lebih cermat atau persamaan yang lebih akurat.

Proses atmosfer berkembang secara kacau. Ini berarti bahwa pendekatan yang berbeda diperlukan untuk memprediksi berbagai fenomena pada skala spatiotemporal yang berbeda, khususnya, untuk memprediksi perilaku siklon lintang menengah yang besar dan badai petir lokal yang kuat, serta untuk prakiraan jangka panjang. Misalnya, perkiraan tekanan udara selama satu hari di lapisan permukaan hampir seakurat pengukuran dengan bantuan balon cuaca, yang diperiksa. Dan sebaliknya, sulit untuk memberikan perkiraan rinci tiga jam pergerakan garis badai - pita curah hujan yang intens di depan front dingin dan umumnya sejajar dengannya, di mana tornado dapat berasal. Ahli meteorologi hanya dapat mengidentifikasi area yang luas dari kemungkinan terjadinya garis badai. Ketika mereka diperbaiki pada citra satelit atau menggunakan radar, kemajuan mereka hanya dapat diekstrapolasi satu sampai dua jam, dan oleh karena itu penting untuk membawa laporan cuaca kepada penduduk pada waktu yang tepat. Prediksi fenomena meteorologi jangka pendek yang tidak menguntungkan (badai badai, hujan es, tornado, dll.) disebut ramalan mendesak. Teknik komputer sedang dikembangkan untuk memprediksi fenomena cuaca berbahaya ini.

Di sisi lain, ada masalah prakiraan jangka panjang, yaitu lebih dari beberapa hari sebelumnya, di mana pengamatan cuaca di seluruh dunia mutlak diperlukan, tetapi ini pun tidak cukup. Karena sifat atmosfer yang bergejolak membatasi kemampuan untuk memprediksi cuaca di area yang luas hingga sekitar dua minggu, prakiraan dalam periode yang lebih lama harus didasarkan pada faktor-faktor yang memengaruhi atmosfer dengan cara yang dapat diprediksi dan akan diketahui sendiri lebih dari dua minggu. di muka. Salah satu faktor tersebut adalah suhu permukaan laut, yang berubah perlahan selama berminggu-minggu dan berbulan-bulan, mempengaruhi proses sinoptik, dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi area dengan suhu dan curah hujan yang tidak normal.

MASALAH CUACA DAN IKLIM SAAT INI

Polusi udara.

Pemanasan global.

Kandungan karbon dioksida di atmosfer bumi telah meningkat sekitar 15% sejak tahun 1850 dan diproyeksikan meningkat dengan jumlah yang hampir sama pada tahun 2015, kemungkinan besar karena pembakaran bahan bakar fosil: batu bara, minyak dan gas. Diasumsikan bahwa sebagai hasil dari proses ini, suhu tahunan rata-rata di dunia akan meningkat sekitar 0,5 ° C, dan kemudian, pada abad ke-21, akan menjadi lebih tinggi lagi. Konsekuensi dari pemanasan global sulit diprediksi, tetapi sepertinya tidak menguntungkan.

Ozon,

molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen, ditemukan terutama di atmosfer. Pengamatan yang dilakukan dari pertengahan 1970-an hingga pertengahan 1990-an menunjukkan bahwa konsentrasi ozon di Antartika berubah secara signifikan: menurun pada musim semi (pada bulan Oktober), ketika apa yang disebut ozon terbentuk. "lubang ozon", dan sekali lagi meningkat ke nilai normal di musim panas (di bulan Januari). Selama periode yang ditinjau, ada tren yang jelas menuju penurunan kandungan ozon minimum musim semi di wilayah ini. Pengamatan satelit global menunjukkan penurunan konsentrasi ozon yang agak lebih kecil tetapi nyata terjadi di mana-mana, kecuali di zona khatulistiwa. Diduga hal ini terjadi karena maraknya penggunaan freon (freon) yang mengandung fluoroklorin di unit refrigerasi dan untuk keperluan lain.

El Nino.

Setiap beberapa tahun sekali, pemanasan yang sangat kuat terjadi di timur wilayah khatulistiwa Samudra Pasifik. Biasanya dimulai pada bulan Desember dan berlangsung selama beberapa bulan. Karena kedekatan waktu dengan Natal, fenomena ini disebut "El Niño", yang dalam bahasa Spanyol berarti "bayi (Kristus)". Fenomena atmosfer yang menyertainya disebut Osilasi Selatan karena pertama kali diamati di Belahan Bumi Selatan. Karena permukaan air yang hangat, kenaikan udara konvektif diamati di bagian timur Samudra Pasifik, dan tidak di bagian barat, seperti biasa. Akibatnya, wilayah hujan lebat bergeser dari wilayah barat Samudra Pasifik ke wilayah timur.

Kekeringan di Afrika.

Penyebutan kekeringan di Afrika kembali ke sejarah Alkitab. Baru-baru ini, pada akhir 1960-an dan awal 1970-an, kekeringan di Sahel, di tepi selatan Sahara, menewaskan 100.000 orang. Kekeringan tahun 1980-an mengambil korban serupa di Afrika Timur. Kondisi iklim yang tidak menguntungkan di wilayah ini diperburuk oleh penggembalaan yang berlebihan, penggundulan hutan, dan aksi militer (seperti, misalnya, di Somalia pada 1990-an).

INSTRUMEN METEOROLOGI

Instrumen meteorologi dirancang baik untuk pengukuran mendesak segera (termometer atau barometer untuk mengukur suhu atau tekanan), dan untuk perekaman terus menerus dari elemen yang sama dari waktu ke waktu, biasanya dalam bentuk grafik atau kurva (termograf, barograf). Hanya perangkat untuk pengukuran mendesak yang dijelaskan di bawah ini, tetapi hampir semuanya juga ada dalam bentuk perekam. Sebenarnya, ini adalah alat ukur yang sama, tetapi dengan pena yang menggambar garis pada pita kertas yang bergerak.

Termometer.

Termometer kaca cair.

Dalam termometer meteorologi, kemampuan cairan yang tertutup dalam bola kaca untuk mengembang dan mengerut paling sering digunakan. Biasanya, tabung kapiler kaca berakhir dengan pemuaian bola yang berfungsi sebagai reservoir untuk cairan. Sensitivitas termometer semacam itu berbanding terbalik dengan luas penampang kapiler dan berbanding lurus dengan volume reservoir dan perbedaan koefisien ekspansi cairan dan gelas yang diberikan. Oleh karena itu, termometer meteorologi sensitif memiliki reservoir besar dan tabung tipis, dan cairan yang digunakan di dalamnya mengembang lebih cepat dengan meningkatnya suhu daripada kaca.

Pilihan cairan untuk termometer tergantung terutama pada kisaran suhu yang diukur. Merkuri digunakan untuk mengukur suhu di atas -39°C, titik bekunya. Untuk suhu yang lebih rendah, senyawa organik cair, seperti etil alkohol, digunakan.

Keakuratan termometer kaca meteorologi standar yang diuji adalah ± 0,05 ° C. Alasan utama kesalahan termometer air raksa dikaitkan dengan perubahan ireversibel bertahap dalam sifat elastis kaca. Mereka menyebabkan penurunan volume gelas dan peningkatan titik referensi. Selain itu, kesalahan dapat terjadi sebagai akibat dari pembacaan yang salah atau karena menempatkan termometer di tempat yang suhunya tidak sesuai dengan suhu udara sebenarnya di sekitar stasiun cuaca.

Kesalahan termometer alkohol dan merkuri serupa. Kesalahan tambahan dapat terjadi karena gaya kohesif antara alkohol dan dinding kaca tabung, sehingga ketika suhu turun dengan cepat, sebagian cairan tertahan di dinding. Selain itu, alkohol dalam cahaya mengurangi volumenya.

Termometer minimum

dirancang untuk menentukan suhu terendah untuk hari tertentu. Untuk tujuan ini, termometer alkohol kaca biasanya digunakan. Penunjuk kaca dengan tonjolan di ujungnya direndam dalam alkohol. Termometer bekerja dalam posisi horizontal. Ketika suhu turun, kolom alkohol surut, menyeret pin dengannya, dan ketika suhu naik, alkohol mengalir di sekitarnya tanpa menggerakkannya, dan oleh karena itu pin memperbaiki suhu minimum. Kembalikan termometer ke kondisi kerja dengan memiringkan tangki ke atas sehingga pin bersentuhan dengan alkohol lagi.

Termometer maksimum

digunakan untuk menentukan suhu tertinggi pada hari tertentu. Biasanya ini adalah termometer air raksa kaca, mirip dengan termometer medis. Ada penyempitan di tabung gelas dekat reservoir. Merkuri diperas melalui penyempitan ini selama kenaikan suhu, dan ketika diturunkan, penyempitan mencegah alirannya ke reservoir. Termometer semacam itu sekali lagi disiapkan untuk operasi pada instalasi berputar khusus.

Termometer bimetal

terdiri dari dua strip tipis logam, seperti tembaga dan besi, yang memuai ke berbagai derajat saat dipanaskan. Permukaan datar mereka pas satu sama lain. Pita bimetalik semacam itu dipelintir menjadi spiral, yang salah satu ujungnya dipasang dengan kaku. Ketika kumparan dipanaskan atau didinginkan, kedua logam mengembang atau berkontraksi secara berbeda, dan kumparan terlepas atau terpuntir lebih kencang. Menurut penunjuk yang terpasang pada ujung bebas spiral, besarnya perubahan ini dinilai. Contoh termometer bimetal adalah termometer ruangan dengan dial bulat.

Termometer listrik.

Termometer semacam itu termasuk perangkat dengan termoelemen semikonduktor - termistor, atau termistor. Termokopel dicirikan oleh koefisien resistansi negatif yang besar (yaitu resistansinya menurun dengan cepat dengan meningkatnya suhu). Keuntungan dari termistor adalah sensitivitas tinggi dan respon cepat terhadap perubahan suhu. Kalibrasi termistor berubah seiring waktu. Termistor digunakan pada satelit meteorologi, balon, dan sebagian besar termometer ruangan digital.

Barometer.

barometer merkuri

adalah sebuah tabung kaca kira-kira. 90 cm, diisi dengan air raksa, ditutup salah satu ujungnya dan dimasukkan ke dalam cangkir air raksa. Di bawah pengaruh gravitasi, sebagian air raksa mengalir keluar dari tabung ke dalam cangkir, dan karena tekanan udara pada permukaan cangkir, air raksa naik melalui tabung. Ketika keseimbangan terbentuk antara dua kekuatan yang berlawanan ini, ketinggian air raksa dalam tabung di atas permukaan cairan dalam tangki sesuai dengan tekanan atmosfer. Jika tekanan udara meningkat, tingkat merkuri dalam tabung naik. Ketinggian rata-rata kolom air raksa dalam barometer di permukaan laut adalah kira-kira. 760mm.

Barometer aneroid

terdiri dari kotak tertutup dari mana udara sebagian dievakuasi. Salah satu permukaannya adalah membran elastis. Jika tekanan atmosfer meningkat, membran melentur ke dalam; jika menurun, membran melentur ke luar. Sebuah pointer yang melekat padanya menangkap perubahan ini. Barometer aneroid kompak dan relatif murah dan digunakan baik di dalam ruangan maupun pada radiosonde meteorologi standar. Lihat juga BAROMETER.

Alat untuk mengukur kelembaban.

Psikometer

Terdiri dari dua termometer yang berdekatan: kering, mengukur suhu udara, dan dibasahi, yang wadahnya dibungkus kain (cambric) yang dibasahi dengan air suling. Udara mengalir di sekitar kedua termometer. Karena penguapan air dari kain, suhu bola basah biasanya lebih rendah daripada bola kering. Semakin rendah kelembaban relatif, semakin besar perbedaan pembacaan termometer. Berdasarkan pembacaan ini, kelembaban relatif ditentukan menggunakan tabel khusus.

Higrometer rambut

mengukur kelembaban relatif berdasarkan perubahan panjang rambut manusia. Untuk menghilangkan lemak alami, rambut pertama-tama direndam dalam etil alkohol dan kemudian dicuci dengan air suling. Panjang rambut yang disiapkan memiliki ketergantungan hampir logaritmik pada kelembaban relatif dalam kisaran 20 hingga 100%. Waktu yang dibutuhkan rambut untuk bereaksi terhadap perubahan kelembaban tergantung pada suhu udara (semakin rendah suhunya, semakin lama). Dalam higrometer rambut, dengan menambah atau mengurangi panjang rambut, mekanisme khusus menggerakkan penunjuk di sepanjang skala. Higrometer semacam itu biasanya digunakan untuk mengukur kelembaban relatif di dalam ruangan.

Higrometer elektrolit.

Elemen sensitif dari higrometer ini adalah pelat kaca atau plastik yang dilapisi dengan karbon atau litium klorida, yang resistansinya bervariasi dengan kelembaban relatif. Elemen tersebut biasanya digunakan dalam kit instrumen balon meteorologi. Ketika probe melewati awan, perangkat dibasahi, dan pembacaannya terdistorsi untuk waktu yang cukup lama (sampai probe berada di luar awan dan elemen sensitif mengering).

Alat untuk mengukur kecepatan angin.

Anemometer cangkir.

Kecepatan angin biasanya diukur dengan menggunakan anemometer cup. Perangkat ini terdiri dari tiga atau lebih cangkir berbentuk kerucut, dipasang secara vertikal ke ujung batang logam, yang memanjang secara radial simetris dari sumbu vertikal. Angin bekerja dengan kekuatan terbesar pada permukaan cekung cangkir dan menyebabkan poros berputar. Dalam beberapa jenis anemometer cangkir, rotasi bebas cangkir dicegah oleh sistem pegas, besarnya deformasi yang menentukan kecepatan angin.

Dalam anemometer cangkir yang berputar bebas, laju rotasi, kira-kira sebanding dengan kecepatan angin, diukur dengan meteran listrik yang memberi sinyal ketika volume udara tertentu telah mengalir di sekitar anemometer. Sinyal listrik termasuk sinyal cahaya dan alat perekam di stasiun cuaca. Seringkali anemometer cangkir secara mekanis digabungkan ke magneto dan tegangan atau frekuensi arus listrik yang dihasilkan terkait dengan kecepatan angin.

Alat pengukur jurusan angin

dengan meja putar gilingan terdiri dari sekrup plastik tiga-empat bilah yang dipasang pada sumbu magneto. Sekrup dengan bantuan baling-baling cuaca, di mana magnet ditempatkan, terus-menerus diarahkan melawan angin. Informasi tentang arah angin dikirim melalui saluran telemetri ke stasiun pengamatan. Arus listrik yang dihasilkan oleh magneto bervariasi berbanding lurus dengan kecepatan angin.

skala Beaufort.

Kecepatan angin diperkirakan secara visual dengan dampaknya pada objek di sekitar pengamat. Pada tahun 1805, Francis Beaufort, seorang pelaut di Angkatan Laut Inggris, mengembangkan skala 12 poin untuk mengkarakterisasi kekuatan angin di laut. Pada tahun 1926, perkiraan kecepatan angin di darat ditambahkan ke dalamnya. Pada tahun 1955, untuk membedakan antara angin topan dengan kekuatan yang berbeda-beda, skalanya diperpanjang menjadi 17. Versi modern skala Beaufort (Tabel 6) memungkinkan untuk memperkirakan kecepatan angin tanpa menggunakan instrumen apa pun.

Tabel 6. Skala Beaufort untuk menentukan kekuatan angin

Tabel 6. SKALA BEAUFORT UNTUK MENENTUKAN ANGKATAN ANGIN
Poin	Tanda-tanda visual di darat	Kecepatan angin, km/jam	Istilah yang menentukan kekuatan angin
0	Dengan tenang; asap naik secara vertikal	Kurang dari 1,6	Tenang
1	Arah angin terlihat oleh penyimpangan asap, tetapi tidak oleh baling-baling cuaca	1,6–4,8	Diam
2	Angin terasa oleh kulit wajah; daun berdesir; memutar baling-baling cuaca biasa	6,4–11,2	Mudah
3	Daun dan ranting kecil terus bergerak; mengibarkan bendera cahaya	12,8–19,2	Lemah
4	Angin menimbulkan debu dan kertas; cabang tipis bergoyang	20,8–28,8	Sedang
5	Pohon-pohon berdaun bergoyang; riak muncul di darat	30,4–38,4	Segar
6	Cabang-cabang tebal bergoyang; peluit angin terdengar di kabel listrik; susah pegang payung	40,0–49,6	Kuat
7	Batang pohon bergoyang; sulit melawan angin	51,2–60,8	Kuat
8	Cabang-cabang pohon patah; hampir mustahil untuk melawan angin	62,4–73,6	Sangat kuat
9	Kerusakan kecil; angin merobek tudung asap dan ubin dari atap	75,2–86,4	Badai
10	Jarang di lahan kering. Pohon-pohon dicabut. Kerusakan signifikan pada bangunan	88,0–100,8	Badai besar
11	Sangat jarang di lahan kering. Disertai dengan kehancuran di area yang luas	102,4–115,2	badai kekerasan
12	Penghancuran yang kuat (Skor 13-17 ditambahkan oleh Biro Cuaca AS pada tahun 1955 dan digunakan dalam skala AS dan Inggris)	116,8–131,2	Badai
13		132,8–147,2
14		148,8–164,8
15		166,4–182,4
16		184,0–200,0
17		201,6–217,6

Alat untuk mengukur curah hujan.

Curah hujan terdiri dari partikel air, baik dalam bentuk cair maupun padat, yang berasal dari atmosfer ke permukaan bumi. Pada alat pengukur hujan non-rekaman standar, corong penerima dimasukkan ke dalam silinder pengukur. Rasio luas bagian atas corong dan penampang silinder pengukur adalah 10:1, mis. Curah hujan 25 mm akan sesuai dengan tanda 250 mm di dalam silinder.

Merekam pengukur hujan - pluviographs - secara otomatis menimbang air yang terkumpul atau menghitung berapa kali bejana pengukur kecil diisi dengan air hujan dan dikosongkan secara otomatis.

Jika diperkirakan akan turun hujan dalam bentuk salju, corong dan gelas ukur diangkat dan salju dikumpulkan dalam ember curah hujan. Ketika salju disertai dengan angin sedang atau kencang, jumlah salju yang masuk ke kapal tidak sesuai dengan jumlah curah hujan yang sebenarnya. Ketinggian lapisan salju ditentukan dengan mengukur ketebalan lapisan salju di dalam area yang khas untuk area tertentu, dan nilai rata-rata dari setidaknya tiga pengukuran diambil. Untuk menetapkan ekivalen air di daerah di mana dampak transportasi badai salju minimal, sebuah silinder direndam dalam massa salju dan kolom salju dipotong, yang dicairkan atau ditimbang. Jumlah curah hujan yang diukur oleh alat pengukur hujan tergantung pada lokasinya. Turbulensi udara, baik yang disebabkan oleh instrumen itu sendiri atau oleh penghalang di sekitarnya, menghasilkan perkiraan yang terlalu rendah dari jumlah presipitasi yang masuk ke dalam gelas ukur. Oleh karena itu, alat pengukur hujan dipasang pada permukaan yang datar sejauh mungkin dari pepohonan dan rintangan lainnya. Sebuah layar pelindung digunakan untuk mengurangi efek vortisitas yang diciptakan oleh instrumen itu sendiri.

OBSERVASI AEROLOGIS

Alat untuk mengukur ketinggian awan.

Cara paling sederhana untuk menentukan ketinggian awan adalah dengan mengukur waktu yang dibutuhkan sebuah balon kecil yang dilepaskan dari permukaan bumi untuk mencapai dasar awan. Tingginya sama dengan produk dari kecepatan rata-rata pendakian balon pada saat penerbangan.

Cara lain adalah dengan mengamati titik cahaya yang terbentuk di dasar awan dengan sinar proyektor yang diarahkan vertikal ke atas. Dari jarak kira-kira. 300 m dari lampu sorot, sudut antara arah ke titik ini dan sinar lampu sorot diukur. Ketinggian awan dihitung dengan triangulasi, mirip dengan bagaimana jarak diukur dalam survei topografi. Sistem yang diusulkan dapat beroperasi secara otomatis siang dan malam. Sebuah fotosel digunakan untuk mengamati titik cahaya di dasar awan.

Ketinggian awan juga diukur menggunakan gelombang radio - pulsa sepanjang 0,86 cm yang dikirim oleh radar. Tinggi awan ditentukan oleh waktu yang dibutuhkan pulsa radio untuk mencapai awan dan kembali. Karena awan sebagian transparan terhadap gelombang radio, metode ini digunakan untuk menentukan ketinggian lapisan di awan multi-lapisan.

Balon meteorologi.

Jenis balon meteorologi yang paling sederhana - yang disebut. Balon adalah balon karet kecil yang diisi dengan hidrogen atau helium. Dengan mengamati secara optik perubahan azimuth dan ketinggian balon, dan dengan asumsi bahwa laju kenaikannya konstan, adalah mungkin untuk menghitung kecepatan dan arah angin sebagai fungsi dari ketinggian di atas permukaan bumi. Untuk pengamatan malam hari, senter kecil yang dioperasikan dengan baterai dipasang pada bola.

Radiosonde cuaca adalah balon karet yang membawa pemancar radio, termometer termistor, barometer aneroid, dan higrometer elektrolitik. Radiosonde naik dengan kecepatan kira-kira. 300 m/menit hingga ketinggian kira-kira. 30 km. Saat Anda naik, data pengukuran terus ditransmisikan ke stasiun peluncuran. Antena penerima arah di Bumi melacak azimuth dan ketinggian radiosonde, dari mana kecepatan dan arah angin di berbagai ketinggian dihitung dengan cara yang sama seperti untuk pengamatan balon pilot. Radiosonde dan balon diluncurkan dari ratusan lokasi di seluruh dunia dua kali sehari, pada siang dan tengah malam GMT.

Satelit.

Untuk fotografi tutupan awan siang hari, iluminasi disediakan oleh sinar matahari, sedangkan radiasi infra merah yang dipancarkan oleh semua benda memungkinkan pemotretan siang dan malam dengan kamera infra merah khusus. Dengan menggunakan foto-foto dalam rentang radiasi infra merah yang berbeda, Anda bahkan dapat menghitung suhu setiap lapisan atmosfer. Pengamatan satelit memiliki resolusi tinggi yang direncanakan, tetapi resolusi vertikalnya jauh lebih rendah daripada yang disediakan oleh radiosonde.

Beberapa satelit, seperti TIROS Amerika, diluncurkan ke orbit kutub melingkar pada ketinggian sekitar. 1000 km. Karena Bumi berputar pada porosnya, dari satelit semacam itu setiap titik di permukaan bumi biasanya terlihat dua kali sehari.

Bahkan lebih penting adalah apa yang disebut. satelit geostasioner yang mengorbit khatulistiwa pada ketinggian kira-kira. 36 ribu km. Satelit semacam itu membutuhkan waktu 24 jam untuk membuat revolusi penuh. Karena waktu ini sama dengan panjang hari, satelit tetap berada di atas titik yang sama di khatulistiwa, dan menawarkan pemandangan permukaan bumi yang konstan. Dengan demikian, satelit geostasioner dapat berulang kali memotret area yang sama, merekam perubahan cuaca. Selain itu, kecepatan angin dapat dihitung dari pergerakan awan.

Radar cuaca.

Sinyal yang dikirim oleh radar dipantulkan oleh hujan, salju atau pembalikan suhu, dan sinyal yang dipantulkan ini tiba di perangkat penerima. Awan biasanya tidak terlihat di layar radar karena tetesan yang membentuknya terlalu kecil untuk secara efektif memantulkan sinyal radio.

Pada pertengahan 1990-an, Layanan Cuaca Nasional AS dilengkapi kembali dengan radar efek Doppler ( Lihat juga EFEK DOPPLER ; RADAR). Dalam instalasi jenis ini, untuk mengukur kecepatan pendekatan partikel pemantul ke radar atau menjauh darinya, prinsip yang disebut digunakan. Pergeseran Doppler. Oleh karena itu, radar ini dapat digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Mereka sangat berguna untuk mendeteksi tornado, karena angin di satu sisi tornado dengan cepat bergegas menuju radar, dan di sisi lain dengan cepat menjauh darinya. Radar modern dapat mendeteksi objek meteorologi pada jarak hingga 225 km.



Ini adalah ilmu tentang atmosfer, mempelajari komposisinya, sifat-sifatnya, dan proses fisik dan kimia yang terjadi di dalamnya. Meteorologi secara singkat dan ringkas disebut fisika atmosfer. Meteorologi adalah bagian dari ilmu yang lebih umum - geofisika, yang mempelajari fenomena dan proses yang terjadi di atmosfer, di permukaan tanah dan di ketebalan tanah (Gambar 1).

Gambar 1. Blok diagram ilmu - geofisika.

Tugas utama meteorologi:

• studi tentang semua proses dan fenomena fisik dan kimia yang terjadi di atmosfer;
• studi tentang pola di mana proses dan fenomena ini terjadi;
• meramalkan permulaan dan perkembangan proses dan fenomena atmosfer;
• organisasi sistem pengamatan untuk fenomena dan proses atmosfer;
• pengembangan metode untuk mengelola proses yang terjadi di atmosfer;
• penggunaan hasil informasi meteorologi di sektor-sektor ekonomi nasional: terutama dalam penerbangan, untuk transportasi laut, kereta api dan jalan raya, dalam desain dan konstruksi berbagai struktur kritis (saluran listrik, bangunan, waduk, jaringan pipa gas dan pembangkit listrik).

Produksi pertanian secara langsung dan langsung bergantung pada informasi meteorologi.

Pemecahan masalah dalam ekologi dan perlindungan lingkungan juga terkait dengan pengamatan meteorologis dari proses pencemaran atmosfer dan badan air.

Tugas utama meteorologi yang terdaftar didasarkan pada solusi dari tugas atau subtugas khusus berikut ini:

• studi tentang karakteristik utama atmosfer: komposisi, stratifikasi vertikal, heterogenitas horizontal, tekanan atmosfer, dll .;
• studi tentang radiasi matahari, terestrial dan atmosfer: fluks energi matahari di atmosfer, spektrum radiasi matahari, kedatangan dan konsumsi energi matahari;
• rezim termal tanah dan badan air: pemanasan dan pendinginan tanah, variasi harian dan tahunan suhu permukaan tanah, perubahan suhu tanah dengan kedalaman, rezim suhu badan air;
• rezim termal atmosfer: pemanasan dan pendinginan udara, fluktuasi suhu harian dan tahunan, pengaruh vegetasi, distribusi geografis suhu lapisan permukaan atmosfer, perubahan suhu dengan ketinggian, proses adiabatik di atmosfer;
• uap air di atmosfer: penguapan, kelembaban, kondensasi uap air, pembentukan berbagai jenis dan varietas awan;
• pembentukan presipitasi atmosfer: jenis presipitasi dan karakteristiknya, distribusi presipitasi di permukaan bumi;
• arus udara di atmosfer: perubahan kecepatan dan arah angin, pengaruh rintangan terhadap angin, perubahan kecepatan dan arah angin pada ketinggian;
• fenomena optik dan proses listrik di atmosfer: hamburan dan penyerapan cahaya, jarak pandang, pembiasan dan pemantulan cahaya di atmosfer, medan listrik dan konduktivitas listrik atmosfer, listrik petir;
• fenomena suara di atmosfer: kecepatan suara, pembiasan dan pemantulan suara, redaman suara di atmosfer.

Sejak meteorologi memecahkan berbagai masalah yang sangat luas, itu dibagi menjadi beberapa: arah individu.

meteorologi sinoptik- arah meteorologi, yang mempelajari pola perkembangan proses atmosfer yang menentukan kondisi cuaca, dan metode untuk ramalannya sedang dikembangkan.

cuaca disebut keadaan atmosfer dan totalitas fenomena yang diamati di dalamnya pada saat tertentu.

Klimatologi- arah meteorologi, yang mempelajari kondisi dan pola pembentukan iklim, distribusi di seluruh dunia dan perubahan iklim dari waktu ke waktu.

iklim Lokalitas tertentu disebut karakteristik rezim cuaca lokalitas ini dalam konteks jangka panjang dan karena radiasi matahari, sifat permukaan yang mendasarinya (permukaan di mana radiasi matahari diarahkan) dan sirkulasi atmosfer.

Heterogenitas permukaan di bawahnya menentukan iklim yang berbeda. Studi tentang fitur iklim yang terkait dengan heterogenitas permukaan di bawahnya adalah: mikroklimatologi.

Aktinometri- arah meteorologi, yang mempelajari radiasi matahari, terestrial dan atmosfer dalam kondisi atmosfer.

Fisika atmosfer- arah meteorologi, yang mempelajari hukum fisika proses dan fenomena yang terjadi di permukaan, yaitu lapisan bawah atmosfer, di atmosfer bebas (aerologi) dan di atmosfer atas.

Aktinometri kadang-kadang disebut sebagai fisika atmosfer. Fisika atmosfer dibagi menjadi optik atmosfer, listrik atmosfer, dan akustik atmosfer.

Meteorologi dinamis- cabang meteorologi yang mempelajari dinamika atmosfer (pergerakan) dan transformasi energi terkait berdasarkan hukum hidromekanika dan termodinamika.

Salah satu tugas penting di bidang ini adalah pengembangan model matematika proses atmosfer untuk persiapan prakiraan cuaca, studi ekologi lingkungan, dan perubahan fenomena iklim.

Meteorologi terapan- arah meteorologi, yang mempelajari pengaruh berbagai proses meteorologi pada fungsi berbagai sektor ekonomi nasional.

Ada meteorologi pertanian (agrometeorology), meteorologi medis (biometeorology), meteorologi penerbangan, dll.