Метеорологичното време
е съвкупността от метеорологични явления, които се случват в
атмосферата
на дадено място и в даден момент от
времето
,
[1]
и по-конкретно онези, които се случват в
хидросферата
и
тропосферата
на
Земята
.
[2]
[3]
Понятието за време има отношение към текущото състояние на атмосферата, за разлика от понятието за
климат
, което се отнася към усреднените атмосферни условия на базата на по-дългосрочни налбюдения и измервания.
[4]
В продължение на хиляди до стотици хиляди години промените в
земната орбита
намират отражение в количеството и разпределението на слънчевата енергия, получавана от Земята, което е обусловило климата като цяло. Атмосферните събития формиращи времето се дължат на разликите в относителните стойности на
температурата
и
влажността
на атмосферата на различните места на земната повърхност, като тези разлики се обуславят както от различния ъгъл, под който пада слънчевата
светлина
на различните места, така и от наклона на земната ос спрямо орбиталната равнина, който е причина за разликите в този ъгъл в рамките на годината, т.е. за
сезонния
характер на времето. На земната повърхност температурите обикновено варират през годината в интервала ±40 °C. Най-често наблюдаваните атмосферни явления са
ветровете
,
облаците
,
дъждът
,
снегът
,
мъглите
и прашните бури. Сред по-редките са природни бедствия като
торнада
,
урагани
и снежни бури.
Прогнозирането на времето
се изразява в приложението на науката и технологията за предвиждане на състоянието на атмосферта на дадено място в даден момент от бъдещето. Но атмосферата е
хаотична
система
и малки промени в една нейна част могат да доведат до големи промени в системата като цяло. Поради това е трудно да се правят точни предвиждания за времето за повече от няколко дни напред.
На земята най-честите метеорологични явления са
вятър
,
облаци
,
дъжд
,
сняг
,
мъгла
и
пясъчна буря
. По-рядко се случват природни
катаклизми
, като например
торнадо
,
ураган
,
тайфун
или
зимна буря
. Почти всички чести метеорологични явления се зараждат в
тропосферата
(най-долната част на
атмосферата
).
[3]
Времето може да се зароди и в
стратосферата
и може да повлияе на процесите в тропосферата, но точният начин, по който това става, не е много ясен.
[5]
Времето се появява заради разлики в наличието на
температура
и/или
влага
между две области. Тези разлики могат да се получат заради разликите в ъгъла на падане на слънчевите лъчи, който се различава по
географска ширина
, започвайки от
тропиците
. С други думи, колкото едно място е по-отдалечено от тропичните области, толкова по-студено е то, защото
слънчевите лъчи
падат все по-косо към него.
[6]
Силната разлика между времето в полярните области и тропиците предизвиква
струйни течения
.
[7]
Метеорологичните катаклизми, като например
извънтропични циклони
, са причинени от нестабилности в струйното течение (виж
бароклиния
).
[8]
Времевите явления в тропиците, например
мусони
или
светкавиците
се получават в резултат на други процеси.
Тъй като
оста
на Земята има различна посока на
наклона
по различни времена през годината поради орбиталното ? движение около
Слънцето
. През
юни
Северното полукълбо
е наклонено към Слънцето, тоест всяка точка от това полукълбо е по-добре огряна от
декември
.
[9]
Поради това се появяват
сезоните
. След стотици хиляди години промените в размерите на орбитата на Земята повлияват на количеството и разпределението на слънчевата светлина, получавана от планетата, което рефлектира върху климата за дълго време (виж
Цикли на Миланкович
).
[10]
Неравномерното слънчево греене, поради което се появяват зони с различна концентрация на температура и влага (
фронтогенеза
), може да се повлияе и от самото време, например от облачността и валежите.
[11]
Териториите на по-голяма
надморска височина
са по-студени от тези с по-малка такава, което се обяснява от
отношението на падането
.
[12]
[13]
В различни области разлики в температурата могат да се получат, тъй като различните повърхности (
океани
,
гори
,
ледени
покривки или
човешки
творения) имат различни физически характеристики, като например
степен на отражение
, твърдости или съдържание на влага.
Температурата на една повърхност влияе на
атмосферното налягане
. Една топла повърхност затопля въздуха над себе си и го разширява, като намалява атмосферното налягане и плътността му.
[14]
Появилият се в резултат от това
барометричен градиент
променя въздуха от високо към ниско атмосферно налягане, което предизвиква
вятър
, а въртенето на Земята около оста ? предизвиква движението на вятъра в определена посока (
ефект на Кориолис
).
[15]
Простите метеорологични системи, които се формират по този начин, могат внезапно да проявят изключително поведение и да се превърнат в по-сложни системи, което води до появата на други метеорологични явления. В голям машаб пример за това е
клетката на Хедли
, а в по-малък ? крайбрежните
бризове
.
Атмосферата
е
хаотична система
, така че малки промени в една част от нея могат да се разраснат и да имат голям ефект на цялото след време.
[16]
Това прави трудно прогнозирането на времето за повече от няколко дни напред, въпреки че метеоролозите постоянно се опитват да прекрачат тази граница чрез науката за времето ?
метеорологията
. Теоретично е невъзможно да се направи използваема подневна прогноза за времето за повече от две седмици, което поставя горна граница за предвиждане дори при подобрена прогнозираща способност.
[17]
Времето е един от основните процеси, които оформят
релефа
на земната повърхност. Процесът
изветряне
издълбава
скалите
и
почвата
и да ги разбива на съставните им части.
[18]
Те от своя страна могат да участват в
химични реакции
, които да повлияят още повече земната повърхност (например
киселинен дъжд
) или да станат отново скали и почва. Тоест времето играе важна роля в
ерозията
на земната повърхност.
[19]
Времето играе голяма и понякога директна роля в човешката история. Освен
климатичните промени
, предизвикали постепенното преместване на
човешките общности
(например
разширяването на пустините
в
Близкия изток
, формирането на мостове през
ледниковите периоди
), крайностите във времето причиняват по-малки местения на популации и се наместват директно в историята. Такова явление, ветровете
камикадзе
през
1281
г., е отговорно за спасяването на
Япония
от
монголската
флота на
Кубилай хан
.
[20]
Франция
прекъсва претенциите си към
Флорида
през
1565
г., когато
ураган
унищожава френската флота и позволява на испанците да превземат
форт Каролина
.
[21]
По-скоро ураганът
Катрина
преразпределя над един милион души от централното крайбрежие на
Мексиканския залив
навсякъде по
САЩ
, което става най-голямата
диаспора
в американската история.
[22]
Малката ледена епоха
води до спад в добива на зърно и най-големите
гладове
в европейската история. Например гладът от
1596
-
97
г. убива една трета от населението на
Финландия
.
[23]
Въпреки че времето влияе радикално на хората, то също така влияе върху всеки
човек
и по по-прости начини. Хората зле понасят екстремните стойности на температурата, влажността, атмосферното налягане и вятъра
[24]
[25]
. Времето влияе също така на настроението и съня.
Прогнозирането на времето е приложение на науката и технологиите за предсказване на състоянието на
атмосферата
за в бъдеще на определено място. Хората са се опитвали неофициално да предскажат времето хилядолетия наред, но официалното прогнозиране започва едва през
XIX век
.
[26]
[27]
Прогнозите за времето се получават при събирането на качествени
данни
за настоящото състояние на атмосферата и след това чрез
научните подходи за обяснение на атмосферните процеси
да се анализира бъдещото време.
[28]
Някога всички човешки опити са съсредоточени в прогнозирането на промените в атмосферното налягане, настоящите атмосферни условия и вида на
небето
,
[29]
[30]
но днес се използват утвърдени модели за прогнозиране. Участието на човека е критерий за избирането на най-подходящия модел за предсказания на времето, на който ще се основават бъдещите прогнози. То включва следването на шаблона на модела, изучаването на взаимовръзките на предсказаните събития и познаването на принципите на работа и особеностите на модела. Хаотичната природа на атмосферата, огромната компютърна мощ, нужна за решаването на сложните уравнения, които описват природата на атмосферата, елементът на грешката в измерването на настоящите атмосферни условия и непълното разбиране на процесите в атмосферата, което означава, че колкото по-занапред е прогнозата, толкова по-неточна става тя. Използването на поредици от модели спомага за намаляването на елемента на грешката и получаване на най-близката до реалността прогноза.
[31]
[32]
[33]
Има много крайни потребители на прогнозите за времето. Предупрежденията за лошо време предпазват живот и имущество.
[34]
Прогнозите за
температурата
и
валежите
са важни за
земеделието
,
[35]
[36]
[37]
[38]
а вследствие на това за търговците на храни и
стоковите борси
. Температурните прогнози помагат на компаниите за услуги да сметнат колко ще са заети в следващите дни.
[39]
[40]
[41]
Ежедневно хората използват прогнозите за да изберат какво да носят всеки ден. Тъй като
дъждът
,
снегът
и студеният вятър сериозно пречат на дейностите на открито, прогнозите помагат и за планиране на времето за следващите няколко дни.
През цялата си история човечеството си е поставяло за цел да контролира времето ? от древните ритуали за дъжд за житата до
операция Попай
на
Въоръжените сили на САЩ
, опит да се удължи
виетнамския
мусонен
период с цел да се прекъснат снабдителните линии от
Северен Виетнам
до комунистическото опълчение
Виет Конг
в
Южен Виетнам
. Най-успешните опити са тези за разбиване на буреносни облаци, методи за разсейване на
мъгла
и ниски
слоести облаци
на големите летища, техники за увеличаване на снеговалежите в
планините
и опити за спиране на
градушките
.
[42]
Скорошен пример за контрол на времето се случва на
Летните олимпийски игри
през
2008
г.
Китай
изстрелва 1104 ракети, разсейващи дъждовните облаци от 21 места в столицата
Пекин
с цел да няма дъжд на церемонията по откриване на
8 август
2008 г. Дъждът се пренасочва към областите в града и
агломерацията
, несвързани с церемонията.
[43]
Човекът влияе и чрез някои свои дейности, като
земеделие
и
промишленост
, на времето. Това е причината за появата на следните атмосферни явления, които силно вредят на околната среда:
[42]
Нетрадиционното време влияе силно на много аспекти на цивилизацията, например
екосистемите
,
природните ресурси
, производството на храни,
икономическото развитие
и здравето на хората.
[45]
Всяка година температурите на
Земята
обикновено варират в диапазона ±40 °C. Най-студената
температура на въздуха
, измервана някога на Земята е -89,2 °C в станцията
Восток
,
Антарктида
, на
21 юли
1983
г. Най-високата температура на въздуха, измервана някога е 57,7 °C в
Ал Азизия
,
Либия
, на
13 септември
1922
г., но тази стойност се оспорва. Най-високата
средна годишна температура
е 34 °C в
Далол
,
Етиопия
.
[46]
Най-студената средна годишна температура е -51,1 °C в станцията
Восток
.
[47]
Най-ниската средна годишна температура в постоянно обитавано от хора селище е в Юрика,
Нунавут
,
Канада
? -19,7 °C.
[48]
Изучаването на механизмите на времето на други планети се смята за помощ за осъзнаването на механизмите му на Земята.
[49]
Времето на другите планети следва много от същите физични принципи като земното, но се появява за различен период от време и в атмосфери, които имат различен химически състав от нашата. Мисията
Касини-Хюйгенс
до
Титан
открива облаци от
метан
или
етан
, от които се излива дъжд от течен метан и други
органични съединения
.
[50]
Земната атмосфера се дели на шест циркулационни зони в зависимост от географската ширина, по три във всяко полукълбо.
[51]
На
Юпитер
обаче има много такива зони,
[52]
Титан има едно струйно течение през 50° с.ш.,
[53]
а
Венера
? едно струйно течение през
екватора
.
[54]
Един от най-големите феномени на
Слънчевата система
,
Голямото червено петно
на Юпитер, е
антициклон
, бушуващ вече над 300 години.
[55]
На други газови гиганти липсата на твърда повърхност позволява на вятъра да достига огромни скорости: до 600 м/сек (2100 км/ч) на
Нептун
.
[56]
Това е загадка за
планетарните учени
. Времето все па се създава от слънчевата енергия, а Нептун получава едва 1/900 от слънчевата светлина, попадаща на Земята, но този феномен се случва по-често, отколкото на нашата планета.
[57]
Най-силните ветрове, откривани дотогава, са на
екзопланетата
HD 189733 b
, около 9600 км/ч.
[58]
Времето не се среща само на планетите. Както при всички звезди,
слънчевата корона
през повечето време е невидима и образува един вид много тънък атмосферен слой в
Слънчевата система
. Движението на маса, избухнала от Слънцето, е известно като
слънчев вятър
. Неравномерностите в това движение и по-големите събития на повърхността на звездата, като например
коронални избухвания
, формират метеорологична система, много близка с обикновения тип (с налягане и ветрове) и е известно като
космическо време
. Короналните избухвания са засичани чак до
Сатурн
.
[59]
Тази дейност може да влияе на атмосферите на планетите и рядко на повърхностите. Ефектът на слънчевия вятър върху земната атмосфера причинява
полярни сияния
[60]
и предизвиква спиране на
електрическите мрежи
и
радиото
.
[61]
- ↑
Merriam-Webster Dictionary.
Weather
. Посетен на 27 юни 2008.
- ↑
Glossary of Meteorology.
Hydrosphere
Архив на оригинала от
2012-03-15 в
Wayback Machine
.. Посетен на 27 юни 2008.
- ↑
а
б
Glossary of Meteorology.
Troposphere
Архив на оригинала от
2012-09-28 в
Wayback Machine
.. Посетен на 27 юни 2008.
- ↑
Climate
// Glossary of Meteorology.
American Meteorological Society
, 14 май 2008.
- ↑
O'Carroll, Cynthia M.
Weather Forecasters May Look Sky-high For Answers
//
Goddard Space Flight Center
(NASA), 18 октомври 2001. Архивиран от
оригинала
на 2009-06-27. Посетен на 2011-01-14.
- ↑
NASA
.
World Book at NASA: Weather
Архив на оригинала от
2010-12-13 в
Wayback Machine
.. Посетен на 27 юни 2008.
- ↑
John P. Stimac.
Air pressure and wind
. Посетен на 8 май 2008.
- ↑
Carlyle H. Wash, Stacey H. Heikkinen, Chi-Sann Liou, and Wendell A. Nuss.
A Rapid Cyclogenesis Event during GALE IOP 9.
[
неработеща препратка
]
Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Windows to the Universe.
Earth's Tilt Is the Reason for the Seasons!
Архив на оригинала от
2007-08-08 в
Wayback Machine
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Milankovitch, Milutin. Canon of Insolation and the Ice Age Problem. Zavod za Udz?benike i Nastavna Sredstva: Belgrade, 1941. Isbn=8617066199.
- ↑
Ron W. Przybylinski.
The Concept of Frontogenesis and its Application to Winter Weather Forecasting
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Mark Zachary Jacobson. Fundamentals of Atmospheric Modeling. 2nd. Cambridge University Press, 2005.
ISBN 0-521-83970-X
. OCLC
243560910
.
- ↑
C. Donald Ahrens. Meteorology Today. 8th. Brooks/Cole Publishing, 2006.
ISBN 0-495-01162-2
. OCLC
224863929
.
- ↑
Michel Moncuquet.
Relation between density and temperature
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Encyclopedia of Earth.
Wind
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Spencer Weart.
The Discovery of Global Warming
Архив на оригинала от
2011-06-07 в
Wayback Machine
.. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
okdk.kishou.go.jp
, архив на
оригинала
от 14 юни 2007
,
https://web.archive.org/web/20070614202542/http://okdk.kishou.go.jp/library/training/Seasonal%20Forecasts%20and%20Predictability.doc
, посетен на 14 януари 2011
- ↑
NASA
.
NASA Mission Finds New Clues to Guide Search for Life on Mars
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
West Gulf River Forecast Center.
Glossary of Hydrologic Terms ? E
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
James P. Delgado.
Relics of the Kamikaze
Архив на оригинала от
2011-03-06 в
Wayback Machine
.. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Mike Strong.
Fort Caroline National Memorial
Архив на оригинала от
2012-11-17 в
Wayback Machine
.. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Anthony E. Ladd, John Marszalek, and Duane A. Gill.
The Other Dispora: New Orleans Student Evacuation Impacts and Responses Surrounding Hurricane Katrina
Архив на оригинала от
2008-06-24 в
Wayback Machine
.. Посетен на 29 март 2008.
- ↑
"
Famine in Scotland: The 'Ill Years' of the 1690s
". Karen Cullen, Karen J. Cullen (2010).
Edinburgh University Press
. p.21.
ISBN 0-7486-3887-3
- ↑
C. W. B. Norand.
Effect of High Temperature, Humidity, and Wind on the Human Body
. Посетен на 28 юни 2008
- ↑
C. W. B. Norand.
Low temperature environment
[
неработеща препратка
]
. Посетен на 28 септември 2013.
- ↑
Mistic House.
Astrology Lessons, History, Predition, Skeptics, and Astrology Compatibility
Архив на оригинала от
2008-06-08 в
Wayback Machine
.. Посетен на 12 януари 2008.
- ↑
Eric D. Craft.
An Economic History of Weather Forecasting
Архив на оригинала от
2007-05-03 в
Wayback Machine
.. Посетен на 15 април 2007.
- ↑
NASA
.
Weather Forecasting Through the Ages
Архив на оригинала от
2005-09-10 в
Wayback Machine
.. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
Weather Doctor.
Applying The Barometer To Weather Watching
. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
Mark Moore.
Field Forecasting ? A Short Summary
Архив на оригинала от
2009-03-25 в
Wayback Machine
.. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
Klaus Weickmann, Jeff Whitaker, Andres Roubicek and Catherine Smith.
The Use of Ensemble Forecasts to Produce Improved Medium Range (3 ? 15 days) Weather Forecasts
. Посетен на 16 февруари 2007.
- ↑
Todd Kimberlain.
Tropical cyclone motion and intensity talk (June 2007)
. Посетен на 21 юли 2007.
- ↑
Richard J. Pasch, Mike Fiorino, and
Chris Landsea
.
TPC/NHC’S REVIEW OF THE NCEP PRODUCTION SUITE FOR 2006.
[
неработеща препратка
]
Посетен на 5 май 2008.
- ↑
National Weather Service
.
National Weather Service Mission Statement
Архив на оригинала от
2013-11-24 в
Wayback Machine
.. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
Blair Fannin.
Dry weather conditions continue for Texas
Архив на оригинала от
2009-07-03 в
Wayback Machine
.. Посетен на 26 май 2008.
- ↑
Dr. Terry Mader.
Drought Corn Silage
Архив на оригинала от
2011-10-05 в
Wayback Machine
.. Посетен на 26 май 2008.
- ↑
Kathryn C. Taylor.
Peach Orchard Establishment and Young Tree Care
Архив на оригинала от
2008-12-24 в
Wayback Machine
.. Посетен на 26 май 2008.
- ↑
Associated Press
.
After Freeze, Counting Losses to Orange Crop
. Посетен на 26 май 2008.
- ↑
The New York Times
.
FUTURES/OPTIONS; Cold Weather Brings Surge In Prices of Heating Fuels
. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
BBC
.
Heatwave causes electricity surge
. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
Toronto Catholic Schools.
The Seven Key Messages of the Energy Drill Program
Архив на оригинала от
2012-02-17 в
Wayback Machine
.. Посетен на 25 май 2008.
- ↑
а
б
American Meteorological Society
- ↑
Huanet, Xin.
Beijing disperses rain to dry Olympic night
// Chinaview, 9 август 2008. Архивиран от
оригинала
на 2008-08-12. Посетен на 24 август 2008.
- ↑
Intergovernmental Panel on Climate Change
- ↑
Intergovernmental Panel on Climate Change
- ↑
Glenn Elert.
Hottest Temperature on Earth
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Glenn Elert.
Coldest Temperature On Earth
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Canadian Climate Normals 1971 ? 2000 ? Eureka
, архив на
оригинала
от 11 ноември 2007
,
https://web.archive.org/web/20071111091104/http://www.climate.weatheroffice.ec.gc.ca/climate_normals/results_e.html?Province=ALL&StationName=Eureka&SearchType=BeginsWith&LocateBy=Province&Proximity=25&ProximityFrom=City&StationNumber=&IDType=MSC&CityName=&ParkName=&LatitudeDegrees=&LatitudeMinutes=&LongitudeDegrees=&LongitudeMinutes=&NormalsClass=A&SelNormals=&StnId=1750&
, посетен на 15 януари 2011
- ↑
Britt, Robert Roy.
The Worst Weather in the Solar System
//
Space.com
, 6 март 2001. Архивиран от
оригинала
на 2 май 2001.
- ↑
M. Fulchignoni, F. Ferri, F. Angrilli, A. Bar-Nun, M.A. Barucci, G. Bianchini, W. Borucki, M. Coradini, A. Coustenis, P. Falkner, E. Flamini, R. Grard, M. Hamelin, A.M. Harri, G.W. Leppelmeier, J.J. Lopez-Moreno, J.A.M. McDonnell, C.P. McKay, F.H. Neubauer, A. Pedersen, G. Picardi, V. Pirronello, R. Rodrigo, K. Schwingenschuh, A. Seiff, H. Svedhem, V. Vanzani and J. Zarnecki. The Characterisation of Titan's Atmospheric Physical Properties by the Huygens Atmospheric Structure Instrument (Hasi) //
Space Science Review
104. 2002. DOI:
10.1023/A:1023688607077
. с. 395 ? 431.
- ↑
Jet Propulsion Laboratory
.
OVERVIEW ? Climate: The Spherical Shape of the Earth: Climatic Zones
Архив на оригинала от
2009-07-26 в
Wayback Machine
.. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Anne Minard.
Jupiter's ?Jet Stream“ Heated by Surface, Not Sun
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
ESA: Cassini-Huygens.
The jet stream of Titan
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Georgia State University
.
The Environment of Venus
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Ellen Cohen.
Jupiter's Great Red Spot
//
Hayden Planetarium
. Посетен на 16 ноември 2007.
- ↑
Suomi, V. E. и др. High Winds of Neptune: A possible mechanism //
Science
251 (4996). AAAS (USA), 1991. DOI:
10.1126/science.251.4996.929
. с. 929 ? 932.
- ↑
Sromovsky, Lawrence A.
Hubble Provides a Moving Look at Neptune's Stormy Disposition
// HubbleSite, 14 октомври 1998. Архивиран от
оригинала
на 2008-10-11. Посетен на 2011-01-15.
- ↑
Knutson, Heather A. и др.
A map of the day?night contrast of the extrasolar planet HD 189733b
//
Nature
447 (7141). 10 май 2007. DOI:
10.1038/nature05782
. с. 183 ? 186.
- ↑
Bill Christensen.
Shock to the (Solar) System: Coronal Mass Ejection Tracked to Saturn
. Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
AlaskaReport.
What Causes the Aurora Borealis?
Посетен на 28 юни 2008.
- ↑
Rodney Viereck.
Space Weather: What is it? How Will it Affect You?
[
неработеща препратка
]
Посетен на 28 юни 2008.