Vær - Weather

Tordenvær nær Garajau, Madeira

Været er atmosfærens tilstand , som for eksempel beskriver i hvilken grad det er varmt eller kaldt, vått eller tørt, rolig eller stormfullt, klart eller overskyet . På jorden forekommer de fleste værfenomener i det laveste laget av planetens atmosfære , troposfæren , like under stratosfæren . Været refererer til daglig temperatur, nedbør og andre atmosfæriske forhold, mens klima er betegnelsen for gjennomsnitt av atmosfæriske forhold over lengre tid. Når det brukes uten kvalifisering, forstås "vær" generelt som været på jorden.

Været er drevet av lufttrykk , temperatur og fuktighetsforskjeller mellom ett sted og et annet. Disse forskjellene kan oppstå på grunn av solens vinkel på et bestemt sted, som varierer med breddegrad . Den sterke temperaturkontrasten mellom polar og tropisk luft gir opphav til de største atmosfæriske sirkulasjonene : Hadley -cellen , Ferrel -cellen , polarcellen og jetstrømmen . Værsystemer på de midterste breddegrader , for eksempel ekstratropiske sykloner , er forårsaket av ustabilitet i jetstrømmen. Fordi jordens akse er vippet i forhold til sitt banebane (kalt ekliptikken ), oppstår sollys i forskjellige vinkler til forskjellige tider av året. På jordens overflate varierer temperaturen vanligvis ± 40 ° C (−40 ° F til 104 ° F) årlig. Over tusenvis av år kan endringer i jordens bane påvirke mengden og fordelingen av solenergi mottatt av jorden, og dermed påvirke det langsiktige klimaet og de globale klimaendringene .

Overflatetemperaturforskjeller forårsaker igjen trykkforskjeller. Høyere høyder er kjøligere enn lavere høyder, ettersom det meste av atmosfærisk oppvarming skyldes kontakt med jordens overflate mens strålingsforringelsene til rommet stort sett er konstante. Værvarsel er anvendelsen av vitenskap og teknologi for å forutsi atmosfærens tilstand for en fremtidig tid og et gitt sted. Jordens værsystem er et kaotisk system ; Som et resultat kan små endringer i en del av systemet vokse til å ha store effekter på systemet som helhet. Menneskelige forsøk på å kontrollere været har skjedd gjennom historien, og det er bevis på at menneskelige aktiviteter som landbruk og industri har endret værmønster

Å studere hvordan været fungerer på andre planeter har vært nyttig for å forstå hvordan været fungerer på jorden. Et kjent landemerke i solsystemet , Jupiter 's store røde flekken , er en antisyklonsk storm kjent for å ha eksistert i minst 300 år. Været er imidlertid ikke begrenset til planetariske kropper. En stjernes korona går stadig tapt i verdensrommet, og skaper det som egentlig er en veldig tynn atmosfære i hele solsystemet. Massebevegelsen som kastes ut fra solen er kjent som solvinden .

Årsaker

jorden inkluderer de vanlige værfenomenene vind, sky , regn, snø, tåke og støvstormer . Mindre vanlige hendelser inkluderer naturkatastrofer som tornadoer , orkaner , tyfoner og isstormer . Nesten alle kjente værfenomener forekommer i troposfæren (den nedre delen av atmosfæren). Været forekommer i stratosfæren og kan påvirke været lavere nede i troposfæren, men de eksakte mekanismene er dårlig forstått.

Været oppstår først og fremst på grunn av lufttrykk, temperatur og fuktighetsforskjeller mellom ett sted til et annet. Disse forskjellene kan oppstå på grunn av solen vinkel ved et bestemt sted, som varierer med breddegrad fra tropene. Med andre ord, jo lenger fra tropene man ligger, desto lavere er solvinkelen, noe som får disse stedene til å bli kjøligere på grunn av spredningen av sollyset over en større overflate. Den sterke temperaturkontrasten mellom polar og tropisk luft gir opphav til storskala atmosfæriske sirkulasjonsceller og jetstrømmen . Været systemer i midlere bredder, slik som tropiske sykloner , er forårsaket av ustabiliteter i strålestrømmen strømmen (se baroklinitet ). Værsystemer i tropene, for eksempel monsuner eller organiserte tordenværsystemer , er forårsaket av forskjellige prosesser.

2015 - 5. varmeste globale år på rekord (siden 1880) fra 2021 - Farger indikerer temperaturavvik ( NASA / NOAA ; 20. januar 2016).

Fordi jordens akse er vippet i forhold til sitt baneplan, oppstår sollys i forskjellige vinkler til forskjellige tider av året. I juni vippes den nordlige halvkule mot solen , så på en gitt breddegrad på den nordlige halvkule faller sollyset mer direkte på det stedet enn i desember (se Effekten av solvinkelen på klimaet ). Denne effekten forårsaker sesonger. Over tusenvis til hundretusener av år påvirker endringer i Jordens baneparametere mengden og fordelingen av solenergi mottatt av jorden og påvirker det langsiktige klimaet. (Se Milankovitch -sykluser ).

Den ujevne solvarmen (dannelsen av soner med temperatur og fuktighetsgradienter, eller frontogenese ) kan også skyldes selve været i form av grums og nedbør. Høyere høyder er vanligvis kjøligere enn lavere høyder, noe som er resultatet av høyere overflatetemperatur og stråleoppvarming, noe som gir adiabatisk forløpshastighet . I noen situasjoner øker temperaturen faktisk med høyden. Dette fenomenet er kjent som en inversjon og kan føre til at fjelltoppene blir varmere enn dalene nedenfor. Inversjoner kan føre til dannelse av tåke og ofte fungere som en hette som undertrykker tordenværsutvikling. På lokale skalaer kan temperaturforskjeller oppstå fordi forskjellige overflater (for eksempel hav, skog, isdekk eller menneskeskapte objekter) har forskjellige fysiske egenskaper som reflektivitet , grovhet eller fuktighetsinnhold.

Overflatetemperaturforskjeller forårsaker igjen trykkforskjeller. En varm overflate varmer luften over den som forårsaker den til å ekspandere og senke densiteten og den resulterende overflaten lufttrykket . Den resulterende horisontale trykkgradienten flytter luften fra områder med høyere til lavere trykk, skaper en vind, og jordens rotasjon forårsaker deretter avbøyning av denne luftstrømmen på grunn av Coriolis -effekten . De enkle systemene som dannes, kan deretter vise fremkommende atferd for å produsere mer komplekse systemer og dermed andre værfenomener. Eksempler i stor skala inkluderer Hadley -cellen, mens et mindre eksempel er kystbris .

Den atmosfæren er en kaotisk system . Som et resultat kan små endringer i en del av systemet akkumuleres og forstørres for å forårsake store effekter på systemet som helhet. Denne atmosfæriske ustabiliteten gjør værmeldingen mindre forutsigbar enn tidevann eller formørkelser. Selv om det er vanskelig å nøyaktig forutsi været mer enn noen få dager i forveien, jobber værmeldere kontinuerlig med å forlenge denne grensen gjennom meteorologisk forskning og raffinering av nåværende metoder for værmelding. Imidlertid er det teoretisk umulig å lage nyttige daglige spådommer mer enn omtrent to uker fremover, noe som setter en øvre grense for potensialet for forbedret prediksjonskunnskap.

Å forme planeten Jorden

Været er en av de grunnleggende prosessene som former jorden. Forvitringsprosessen bryter ned steinene og jordsmonnet i mindre fragmenter og deretter i deres bestanddeler. Under nedbør regner, absorberer og løser vanndråpene karbondioksid fra luften rundt. Dette får regnvannet til å være litt surt, noe som hjelper vannets erosive egenskaper. Det frigjorte sedimentet og kjemikaliene kan deretter delta i kjemiske reaksjoner som kan påvirke overflaten ytterligere (for eksempel surt regn ), og natrium- og kloridioner (salt) som avsettes i havene/havene. Sedimentet kan reformere i tid og av geologiske krefter til andre bergarter og jordsmonn. På denne måten spiller været en stor rolle i erosjon av overflaten.

Virkning på mennesker

Vær, sett fra et antropologisk perspektiv, er noe alle mennesker i verden stadig opplever gjennom sansene sine, i hvert fall mens de er utenfor. Det er sosialt og vitenskapelig konstruert forståelse av hva vær er, hva som får det til å endre seg, hvilken effekt det har på mennesker i forskjellige situasjoner osv. Derfor er vær noe folk ofte kommuniserer om. The National Weather Service har en årlig rapport for dødsfall, skader, og totale skadekostnader som inkluderer avling og eiendom. De samler inn disse dataene via National Weather Service -kontorer i de 50 statene i USA , samt Puerto Rico , Guam og Jomfruøyene . Fra og med 2019 har tornadoer hatt størst innvirkning på mennesker med 42 omkomne mens de kostet skade på avling og eiendom over 3 milliarder dollar.

Effekter på populasjoner

New Orleans, Louisiana, etter å ha blitt rammet av orkanen Katrina. Katrina var en kategori 3 -orkan da den slo til, selv om den hadde vært en kategori 5 -orkan i Mexicogolfen .

Været har spilt en stor og noen ganger direkte rolle i menneskets historie . Bortsett fra klimaendringer som har forårsaket den gradvise driften av befolkningen (for eksempel ørkendannelsen i Midtøsten og dannelsen av landbroer i istiden ), har ekstreme værhendelser forårsaket befolkningsbevegelser i mindre skala og trengt seg direkte inn i historiske hendelser. En slik hendelse er redningen av Japan fra invasjonen av den mongolske flåten Kublai Khan av Kamikaze -vindene i 1281. Franske krav til Florida tok slutt i 1565 da en orkan ødela den franske flåten, slik at Spania kunne erobre Fort Caroline . Mer nylig distribuerte orkanen Katrina over en million mennesker fra den sentrale gulfkysten andre steder i USA, og ble den største diasporaen i USAs historie.

Den lille istiden forårsaket avlingssvikt og hungersnød i Europa. I perioden kjent som Grindelwald Fluctuation (1560-1630) ser det ut til at vulkanske tvangshendelser har ført til mer ekstreme værhendelser. Disse inkluderte tørke, storm og usesongsnøstorm, i tillegg til at den sveitsiske Grindelwaldbreen utvidet seg. På 1690 -tallet så den verste hungersnøden i Frankrike siden middelalderen. Finland led av en alvorlig hungersnød i 1696–1697, hvor omtrent en tredjedel av den finske befolkningen døde.

Prognoser

Prognose for overflatetrykk fem dager inn i fremtiden for Nord -Stillehavet, Nord -Amerika og Nord -Atlanterhavet 9. juni 2008

Værvarsel er anvendelsen av vitenskap og teknologi for å forutsi atmosfærens tilstand for en fremtidig tid og et gitt sted. Mennesker har forsøkt å forutsi været uformelt i årtusener, og formelt siden minst det nittende århundre. Værmeldinger blir laget ved å samle kvantitative data om atmosfærens nåværende tilstand og bruke vitenskapelig forståelse av atmosfæriske prosesser for å projisere hvordan atmosfæren vil utvikle seg.

En gang et menneskelig forsøk hovedsakelig basert på endringer i barometrisk trykk , nåværende værforhold og himmelforhold, brukes nå prognosemodeller for å bestemme fremtidige forhold. På den annen side er det fortsatt nødvendig med menneskelig innspill for å velge den best mulige prognosemodellen å basere prognosen på, som involverer mange disipliner som mønstergjenkjenningsevner, telekoblinger , kunnskap om modellytelse og kunnskap om modellskjevheter.

Den kaotiske arten av atmosfæren, den massive regnekraften som kreves for å løse ligningene som beskriver atmosfæren, feil som er involvert i å måle den innledende betingelser, og en ufullstendig forståelse av atmosfæriske prosesser bety at prognosene blir mindre nøyaktige fra forskjell i aktuell tid og den tid i hvilken prognosen blir gjort (den området på prognose) øker. Bruk av ensembler og modellkonsensus bidrar til å begrense feilen og velge det mest sannsynlige resultatet.

Det er en rekke sluttbrukere til værmeldinger. Værvarsler er viktige varsler fordi de brukes til å beskytte liv og eiendom. Prognoser basert på temperatur og nedbør er viktige for landbruket, og derfor for varehandlere innenfor aksjemarkeder. Temperaturvarsler brukes av forsyningsselskaper for å estimere etterspørselen de kommende dagene.

I noen områder bruker folk værmeldinger for å bestemme hva de skal ha på seg en gitt dag. Siden utendørsaktiviteter er sterkt begrenset av kraftig regn , snø og vindkjøling , kan prognoser brukes til å planlegge aktiviteter rundt disse hendelsene og planlegge fremover for å overleve gjennom dem.

Tropisk værmelding er forskjellig fra den på høyere breddegrader. Solen skinner mer direkte på tropene enn på høyere breddegrader (minst i gjennomsnitt over et år), noe som gjør tropene varme (Stevens 2011). Og den vertikale retningen (opp, slik en står på jordoverflaten) er vinkelrett på jordens rotasjonsakse ved ekvator, mens rotasjonsaksen og vertikalen er like ved polen; dette får jordens rotasjon til å påvirke atmosfærens sirkulasjon sterkere på høye breddegrader enn lave. På grunn av disse to faktorene kan skyer og regnbyger i tropene forekomme mer spontant sammenlignet med de på høyere breddegrader, hvor de er tettere kontrollert av større krefter i atmosfæren. På grunn av disse forskjellene er skyer og regn vanskeligere å forutsi i tropene enn på høyere breddegrader. På den annen side er temperaturen lett å forutsi i tropene, fordi den ikke endrer seg mye.

Modifikasjon

Ambisjonen om å kontrollere været er tydelig gjennom menneskets historie: fra gamle ritualer som skulle bringe regn for avlinger til den amerikanske militære operasjonen Popeye , et forsøk på å forstyrre forsyningslinjer ved å forlenge den nordvietnamesiske monsunen . De mest vellykkede forsøkene på å påvirke været involverer skysåing ; de inkluderer tåke- og lavstratus -spredningsteknikker som brukes på store flyplasser, teknikker som brukes for å øke vinternedbøren over fjell og teknikker for å undertrykke hagl . Et nylig eksempel på værkontroll var Kinas forberedelser til sommer -OL 2008 . Kina skjøt 1104 rakettspredningsraketter fra 21 steder i byen Beijing i et forsøk på å holde regn borte fra åpningsseremonien for spillene 8. august 2008. Guo Hu, leder for Beijing Municipal Meteorological Bureau (BMB), bekreftet suksessen av operasjonen med 100 millimeter som falt i Baoding City i Hebei -provinsen , i sørvest og Beijing Fangshan -distriktet som registrerte en nedbør på 25 millimeter.

Selv om det er avgjørende bevis for disse teknikkers effekt, er det omfattende bevis på at menneskelig aktivitet som landbruk og industri resulterer i utilsiktet værmodifikasjon:

Effekten av utilsiktet værmodifikasjon kan utgjøre alvorlige trusler mot mange aspekter av sivilisasjonen, inkludert økosystemer , naturressurser , mat og fiberproduksjon, økonomisk utvikling og menneskers helse.

Mikroskala meteorologi

Mikroskala meteorologi er studiet av kortlivede atmosfæriske fenomener mindre enn mesoskala , omtrent 1 km eller mindre. Disse to grenene av meteorologi er noen ganger gruppert sammen som "mesoskala og mikroskala meteorologi" (MMM) og studerer sammen alle fenomener som er mindre enn synoptisk skala ; det vil si at de studerer funksjoner generelt for små til å bli avbildet på et værkart . Disse inkluderer små og generelt flyktige sky "puffs" og andre små skyfunksjoner.

Ekstremer på jorden

I løpet av de siste tiårene har nye høytemperaturrekorder vesentlig overgått nye lavtemperaturrekorder på en voksende del av jordens overflate.

På jorden varierer temperaturen vanligvis ± 40 ° C (100 ° F til −40 ° F) årlig. Utvalget av klima og breddegrader over hele planeten kan tilby ekstreme temperaturer utenfor dette området. Den kaldeste lufttemperaturen som noensinne er registrert på jorden er −89,2 ° C (−128,6 ° F), ved Vostok stasjon , Antarktis 21. juli 1983. Den varmeste lufttemperaturen som noensinne er registrert var 57,7 ° C (135,9 ° F) i Aziziya , Libya. 13. september 1922, men det er spørsmål om lesning . Den høyeste gjennomsnittlige årlige temperaturen var 34,4 ° C i Dallol , Etiopia. Den kaldeste gjennomsnittlige årlige temperaturen var −55,1 ° C (−67,2 ° F) på Vostok stasjon , Antarktis .

Den kaldeste gjennomsnittlige årlige temperaturen på et permanent bebodd sted er på Eureka, Nunavut , i Canada, hvor den årlige gjennomsnittstemperaturen er -19,7 ° C (-3,5 ° F).

Det mest vindfulle stedet som noen gang er registrert er i Antarktis , Commonwealth Bay (George V Coast). Her når kulingene 320  km/t . Videre skjedde det største snøfallet i en periode på tolv måneder i Mount Rainier , Washington , USA . Det ble registrert som 31 102 mm snø.

Utenomjordisk i solsystemet

Jupiters store røde flekk i februar 1979, fotografert av den ubemannede NASA -romasonden Voyager 1 .

Å studere hvordan været fungerer på andre planeter har blitt sett på som nyttig for å forstå hvordan det fungerer på jorden. Været på andre planeter følger mange av de samme fysiske prinsippene som været på jorden , men forekommer på forskjellige skalaer og i atmosfærer med ulik kjemisk sammensetning. Den Cassini-Huygens oppgave å Titan oppdaget skyer dannet fra metan eller etan som innskudd regn sammensatt av flytende metan og andre organiske forbindelser . Jordens atmosfære inkluderer seks sirkulasjonssoner på langs, tre på hver halvkule. I kontrast viser Jupiters båndete utseende mange slike soner, Titan har en enkelt jetstrøm nær den 50. parallelle nordlige breddegraden, og Venus har en enkelt jet nær ekvator.

En av de mest kjente landemerkene i solsystemet , Jupiter 's store røde flekken , er en anticyclonic storm kjent for å ha eksistert i minst 300 år. På andre gassgiganter tillater mangel på overflate vinden å nå enorme hastigheter: vindkast på opptil 600 meter i sekundet (ca. 2100 km/t eller 1300 mph) er målt på planeten Neptun . Dette har skapt et puslespill for planetforskere . Været blir til slutt skapt av solenergi, og energimengden som Neptun mottar er bare omtrent 1 / 900 av det som mottas av jorden, men intensiteten av værfenomener på Neptun er langt større enn på jorden. De sterkeste planetvindene som er oppdaget så langt, er på den ekstrasolare planeten HD 189733 b , som antas å ha østlig vind som beveger seg mer enn 9 600 kilometer i timen.

Romvær

Været er ikke begrenset til planetariske kropper. Som alle stjerner, går solens korona konstant tapt i verdensrommet, og skaper det som egentlig er en veldig tynn atmosfære i hele solsystemet . Massebevegelsen som kastes ut fra solen er kjent som solvinden . Uoverensstemmelser i denne vinden og større hendelser på overflaten av stjernen, for eksempel koronale masseutstøtninger , danner et system som har funksjoner som er analoge med konvensjonelle værsystemer (for eksempel trykk og vind) og er generelt kjent som romvær . Koronale masseutstøtninger har blitt sporet så langt ute i solsystemet som Saturn . Aktiviteten til dette systemet kan påvirke planetarisk atmosfære og tidvis overflater. Samspillet mellom solvinden og den terrestriske atmosfæren kan produsere spektakulære auroraer og kan ødelegge for elektrisk følsomme systemer som strømnett og radiosignaler.

Se også

Referanser

Eksterne linker

  • Media relatert til Weather på Wikimedia Commons
  • Sitater knyttet til vær på Wikiquote