Meteorologie je nauka o Zemské atmosféře a změny v teplotě a vlhkosti vzory, které produkují různé povětrnostní podmínky. Některé z hlavních předmětů studia jsou takové jevy jako srážky (déšť a sníh), bouřky, tornáda a hurikány a tajfuny.

význam meteorologických událostí se projevuje různými způsoby. Například sucho má za následek nedostatek vody, poškození plodin, nízké průtoky řek a zvýšený potenciál požáru., Kromě toho, tyto účinky mohou vést k omezené řeka, cestování, mořské infiltrace ve vodních a pobřežních zátok, stres na různých rostlinných a živočišných druhů, populace posuny, ekonomické strádání, a dokonce i politické nepokoje. Kritický dopad počasí na lidskou činnost vedl k rozvoji nejisté vědy o předpovědi počasí.

slovo meteorologie pochází z řeckého slova meteoron, které odkazuje na jakýkoli jev na obloze. Aristotelova meteorologie (340 př. n. l.) se týkala všech jevů nad zemí., Astronomie, včetně studia meteorů nebo „padajících hvězd“, se později stala samostatnou disciplínou. Věda o meteorologii byla nakonec omezena na studium atmosféry. Různé povětrnostní jevy jsou ještě odkazoval se na jako „meteory“, jako hydrometeors (tekuté nebo zmrazené vody — déšť, sníh a sněhové vločky, mraky, mlha), lithometeors (suché částice — písek, prach nebo kouř), photometeors (optické jevy — svatozáře, faty morgany, duhy, koróny), a electrometeors (elektrické jevy — blesky, Saint Elmo ‚ s fire).,

moderní meteorologie se zaměřuje především na typické pozorované meteorologické vzorce, včetně bouřek, extratropických cyklónů, front, hurikánů, tajfunů a různých tropických vodních vln. Meteorologie se obvykle považuje za popis a studium fyzického základu pro jednotlivé události. Naproti tomu klimatologie popisuje a studuje původ atmosférických vzorců pozorovaných v průběhu času. Několik důležitých jevů, jako jsou monzuny a El Niño–Jižní Oscilace, jsou považovány za v obou meteorologie a klimatologie, protože vykazují velké změny na sezónních časových měřítcích.,

rozsah
snaha porozumět atmosféře a jejím procesům vychází z mnoha oborů vědy a inženýrství. Studium atmosférických pohybů se nazývá dynamická meteorologie. Využívá rovnic popisujících chování stlačitelné tekutiny (vzduchu) na rotující kouli (zemi). Jedním z důležitých komplikací v této studii je skutečnost, že voda v atmosféře mění tam a zpět mezi pevné, kapalné a plynu ve velmi komplexním způsobem. Tyto změny výrazně upravují rovnice používané v dynamické meteorologii.,

fyzikální meteorologie nebo atmosférická fyzika se zabývá řadou specializovaných oblastí studia. Například studium mraků a různých forem hydrometeorů zahrnuje vyšetřování chování vody v atmosféře. Studium radiační přenos se zabývá základním zdrojem energie, který pohání atmosférické procesy, zejména slunečního záření, a způsoby, v nichž zářivé energie obecně je zaměstnán a rozptýlí se v atmosféře., Další specializované obory se zabývají jevy zahrnujícími světlo (atmosférická optika) a zvuk (atmosférická akustika).

některé větve meteorologie jsou definovány z hlediska velikosti studovaných jevů. Například mikrometeorologie je především studiem malých interakcí mezi nejnižší úrovní atmosféry a povrchy, s nimiž přichází do styku. Meteorologie Mesoscale se zabývá jevy střední velikosti-například bouřkami a horskými větry., Synoptická meteorologie se zabývá větší procesů, jako jsou vysoké a nízké tlakové systémy a jejich frontách, a tak dále až k studii celkové atmosférické cirkulace na časových škálách několika dní. Předpověď počasí, prediktivní aspekt meteorologie, pochází z těchto disciplín.

další obory meteorologie se zaměřují na jevy v konkrétních lokalitách, jako jsou rovníkové oblasti, tropy, námořní oblasti, pobřežní oblasti, póly a hory. Horní atmosféra je také studována Samostatně., Další disciplíny se zaměřují na pozorování s konkrétními technologiemi, včetně rádia, radaru a umělé družice. Počítačová technologie je široce používána, včetně numerické předpovědi počasí, interaktivní analýzy dat a zobrazovacích systémů.

chemické chování atmosféry, studované v atmosférické chemii, rychle získalo na významu kvůli neúmyslným změnám způsobeným lidmi v molekulárním složení atmosféry., Změny v ozonu (a ozonové vrstvě) a koncentracích oxidu uhličitého a zvýšené hladiny kyselého deště překročily status místních problémů, aby se staly regionálními nebo globálními problémy.

meteorologické studie se provádějí ve spojení s několika oblastmi souvisejícími s životním prostředím. Patří sem letectví, zemědělství, Architektura, balistika, ekologie, výroba energie, lesnictví, hydrologie, medicína a oceánografie., Mnoho z těchto příbuzných oborů, stačí k určení dopadů počasí v určitém čase a místě, ale některé — hydrologie a oceánografie, například — také vliv meteorologických událostí, změnou atmosférických podmínek na povrchu Země.

vývoj moderní meteorologie
počátky meteorologie spočívají v kvalitativních pozorováních místního počasí a spekulacích., V celku, Aristotelés práce byla standardní referenční ve starověké a středověké období, dokud René© Descartes, Galileo Galilei a další začal nahradit spekulace s instrumentální pozorování na počátku 17.století. Potřebné nástroje pro provádění těchto měření — barometr, vlhkoměr a teploměr — byly vyvinuty v období od cca 1650-1750., Odpovídající teoretické a experimentální práce zahrnovala Sir Isaac Newton zákony pohybu, chlazení a lom světla; práce Blaise Pascal, Edme Marriotte, Robert Hooke, Edmund Halley, a další na hypsometrie (přesné měření nadmořské výšky); práce Robert Boyle na plyny; a že Halley, George Hadley, a Jean Le Rond d ‚ Alemberta na atmosférické cirkulace. V příštím století (1750 -1850), teploměry byly standardizovány, Benjamin Franklin studoval blesky, John Dalton položil základy pro měření odpařování a vlhkosti, a Luke Howard klasifikovány mraky., Po roce 1800 začaly soukromé osoby a veřejné instituce shromažďovat pozorování počasí.

Poté, co francouzská flotila byla poškozena bouří během Krymské Války (1853-56), vážné pokusy byly zahájeny v západní Evropě a Severní Americe sbírat data o počasí z mnoha míst současně prostřednictvím nedávno vynalezl (1837) telegraph. Vývoj spolehlivých hodin umožnil nepřetržité zaznamenávání pozorování. Byly vynalezeny kalichové a tlakové anemometry a elektřina byla využita k zaznamenávání údajů o přístrojích., Později, balóny, draci a letadla byly použity k přepravě počasí nástroje prostřednictvím troposféře, nejnižší vrstva Zemské atmosféry, do stratosféry, druhá nejnižší atmosférické vrstvy, která byla objevena, jmenován, a popsal krátce po roce 1900. Systematické horní vzduch pozorování začala v roce 1920 po vzniku baterie-poháněl rádia světlo dost být nesen balónky. Sbírka zpráv o horním vzduchu na velkých plochách poskytla úplnější popis atmosféry, včetně takových funkcí, jako je proud proudu.,

Termodynamika, vyvinutá od poloviny 19. století kupředu, poskytla hlavní složku v sadě vzorců popisujících atmosférické pohyby a transformace. Během století od roku 1850 do roku 1950, synoptická meteorologie byl dominantní větev, s tělem z více základních fyzikálních principů výměna rozptýlené empirická pravidla. O 1920 Bergen škole, vedené Vilhelm Bjerknes a jeho syn Jacob, syntetizovány tyto myšlenky do polar-přední teorii cyklóny, včetně klíčových pojmů, jako jsou frontách a vzduchových hmot.,

moderní dynamická meteorologie se narodila v roce 1948, kdy se Jule Charney podařilo snížit plné dynamické rovnice (poprvé uvedl Vilhelm Bjerknes v roce 1904) na jednoduchou, ale užitečnou formu. Současně rozvoj digitální počítač zajištěno, že Charneyho metoda měla velký praktický dopad, za to dovolilo počasí, předpovědi založené na přibližné řešení dynamických rovnic jako funkce času.

od roku 1948 se rozšířily technologie pro dálkové snímání atmosféry., V roce 1950, radar byl vyvinut k bodu, kde to může být použit k vymezení mraky jejich zavěšené kapky vody, a tím ukazují vnitřní strukturu bouře, zejména bouřky. Počínaje polovinou šedesátých let byly vyvinuty radarové jednotky, které měří Dopplerův posun, aby poskytovaly také informace o rychlosti. Po roce 1960 začaly satelity poskytovat podrobné pozorování celé země.,

první trvalé vládní činnost v meteorologii ve Spojených Státech přišel v roce 1870, kdy Kongres nařídil armádě, aby uspořádat počasí služba počasí bouře přes Velká Jezera a pobřeží. Po dvou desetiletích v rámci Signal Corps, tato činnost byla převedena do nové civilní Počasí Úřadu na Ministerstvo Zemědělství, protože farmáři byli obzvláště znepokojeni předpovědí nadcházející počasí a dlouhodobé změny klimatu., O půl století později rostoucí potřeba letců pro časté pozorování a krátkodobé předpovědi vedla k převodu úřadu na ministerstvo obchodu. V roce 1965 Počasí Bureau se stal součástí nové Vědy o životním Prostředí Správy Služeb (ESSA), s klimatologie odděleny do nového Životního prostředí Datové Služby (EDS); o pět let později ESSA byla vynechána a úřad se stal Národní Meteorologické Služby, část z Národní Oceánské a Atmosférické Správy (NOAA).,

Moderní Meteorologie
oblasti meteorologie se stává stále více počítačové a automatizované jako vědci se snaží, jak nejlépe využít záplava pozorování z široké škály tradičních a nových nástrojů. Například rychlé zpracování Dopplerových radarových dat je zásadní pro maximalizaci doby varování pro tornáda a další závažné lokální meteorologické jevy. Příprava připomínek pro použití ve velkých numerické modely global forecast, „timestepping“ z těchto modelů, a zpracování výsledný výstup jsou příliš pracné pro všechny, ale nejvíce výkonných počítačích., Vývoj World Wide Web otevřel zcela novou řadu možností pro šíření výsledných dat a informací o prognóze způsoby, které jsou stále zkoumány.

Spojené Státy investovala v důležité nové generace pozorovací systémy, včetně WSR-88D (Počasí Přehledového Radaru-1988, Doppler) radarové sítě, tři-osa stabilizovaný JDE, a mikrovlnné senzory na oběžné dráze Země. Aktivní satelitní senzory, jako je scatterometr, který může měřit rychlost větru na povrchu oceánu, jsou tlačeny do provozního stavu., Mezitím by sloučení stávajících zdrojů dat pomocí počítačových schémat mělo zvýšit užitečnost všech zdrojů dat, starých i nových.

Hodně z této informace je předán z celého světa na Globální Telekomunikační Systém, pořádané Světovou Meteorologickou Organizací v rámci omezení v důsledku komerční, národně-bezpečnostní a logistické úvahy o některých zemích. Na druhé straně, několik center po celém světě rozvíjet velké počítačové simulace modelu z podmínek pozorovány a odeslat výsledná předpověď počasí po celé síti., Dvě taková centra jsou národní Centra pro predikci životního prostředí (Suitland, Md.) a Evropské středisko pro předpovědi počasí středního rozsahu (Bracknell, Anglie).

Další forma mezinárodní spolupráce je vidět v různých výzkumných programech. Pro příklad, Globální Energie a Vody, Výměnný Program se snaží rozvíjet pozorování a teorie, odhalující cyklu energie a vody přes zemskou atmosféru, oceány, souše, a kryosférou. Mise pro měření tropických dešťů je společnou americkou misí.,- Japonský výzkumný satelit vypuštěn v roce 1997 jako“ létající dešťový rozchod “ nad tropickými oblastmi. Taková mezinárodní spolupráce je zásadní při řešení fenoménů v celosvětovém měřítku.

George J. Huffman