Meteorologia este studiul atmosferei Pământului și variațiile modelelor de temperatură și umiditate care produc diferite condiții meteorologice. Unele dintre subiectele majore de studiu sunt fenomene precum precipitații (ploaie și zăpadă), furtuni, tornade și uragane și taifunuri.importanța evenimentelor meteorologice este resimțită în diferite moduri. De exemplu, o secetă are ca rezultat lipsa apei, deteriorarea culturilor, debite scăzute ale râurilor și potențial crescut de incendiu., În plus, aceste efecte pot duce la restricționată călătorie râu, de apă sărată de infiltrare în pânza freatică și golfuri de coastă, stres pe diverse specii de plante și animale, migrarea populației, dificultăți economice, și chiar tulburări politice. Impactul critic al vremii asupra activității umane a dus la dezvoltarea științei incerte a prognozei meteorologice.cuvântul Meteorologie derivă din cuvântul grecesc meteoron, care se referă la orice fenomen de pe cer. Meteorologica lui Aristotel (340 î.HR.) se referea la toate fenomenele de deasupra solului., Astronomia, inclusiv studiul meteorilor sau” stelele de filmare”, a devenit mai târziu o disciplină separată. Știința meteorologiei a fost limitată în cele din urmă la studiul atmosferei. Diverse fenomene meteorologice sunt încă denumite „meteori”, cum ar fi hydrometeors (lichide sau congelate apa — ploaie, zăpadă și fulgi de zăpadă, nori, ceață), lithometeors (particule uscate, nisip, praf, sau fum), photometeors (fenomene optice — halouri, miraje, curcubee, coroane), și electrometeors (fenomene electrice — fulger, Saint Elmo ‘ s fire).,meteorologia modernă se concentrează în primul rând pe tiparele meteorologice tipice observate, inclusiv furtuni, cicloane extratropice, fronturi, uragane, taifunuri și diverse valuri tropicale de apă. Meteorologia este de obicei considerată a descrie și studia baza fizică pentru evenimentele individuale. În schimb, climatologia descrie și studiază originea modelelor atmosferice observate în timp. Mai multe fenomene importante, cum ar fi musonii și El Niño–Oscilația sudică, sunt luate în considerare atât în meteorologie, cât și în climatologie, deoarece prezintă schimbări mari pe scalele de timp sezoniere.,efortul de a înțelege atmosfera și procesele sale se bazează pe multe domenii ale științei și ingineriei. Studiul mișcărilor atmosferice se numește Meteorologie dinamică. Folosește ecuații care descriu comportamentul unui fluid compresibil (aer) pe o sferă rotativă (Pământul). O complicație importantă în acest studiu este faptul că apa din atmosferă se schimbă înainte și înapoi între solid, lichid și gaz într-un mod foarte complex. Aceste modificări modifică foarte mult ecuațiile utilizate în meteorologia dinamică.,meteorologia fizică sau fizica atmosferică se ocupă de o serie de domenii de studiu specializate. De exemplu, studiul norilor și a diferitelor forme de hidrometeori implică investigații asupra comportamentului apei în atmosferă. Studiul transferului radiativ este preocupat de sursa fundamentală de energie care conduce procesele atmosferice, și anume radiația solară, și de modurile în care energia radiantă în general este folosită și disipată în atmosferă., Alte discipline specializate se ocupă de fenomene care implică lumină (optică atmosferică) și sunet (acustică atmosferică).unele ramuri ale meteorologiei sunt definite în ceea ce privește mărimea fenomenelor studiate. De exemplu, micrometeorologia este în principal studiul interacțiunilor la scară mică între cel mai scăzut nivel al atmosferei și suprafețele cu care intră în contact. Meteorologia mesoscală se ocupă de fenomene de dimensiuni intermediare-furtuni și vânturi montane, de exemplu., Meteorologia sinoptică este preocupată de procese mai mari, cum ar fi sistemele de înaltă și joasă presiune și fronturile lor, și așa mai departe până la studiul circulației atmosferice globale pentru scale de timp de câteva zile. Prognoza meteo, aspectul predictiv al meteorologiei, derivă din aceste discipline.alte ramuri ale meteorologiei se concentrează pe fenomene în locații specifice, cum ar fi zonele ecuatoriale, tropice, regiuni maritime, zone de coastă, poli și munți. Atmosfera superioară este, de asemenea, studiată separat., Alte discipline se concentrează pe luarea de observații cu anumite tehnologii, inclusiv radio, radar și satelit artificial. Tehnologia informatică este aplicată pe scară largă, inclusiv predicția numerică a vremii, analiza interactivă a datelor și sistemele de afișare.comportamentul chimic al atmosferei, studiat în chimia atmosferică, a câștigat rapid importanța datorită schimbărilor inadvertente cauzate de oameni în compoziția moleculară a atmosferei., Schimbările de ozon (și stratul de ozon) și concentrațiile de dioxid de carbon și nivelurile crescute de ploi acide au depășit statutul de probleme locale pentru a deveni probleme regionale sau globale.studiile meteorologice sunt realizate împreună cu mai multe domenii legate de mediu. Acestea includ aeronautică, Agricultură, Arhitectură, balistică, Ecologie, producția de energie, silvicultură, hidrologie, Medicină și Oceanografie., Multe dintre aceste domenii conexe trebuie pur și simplu să determine efectele vremii la un anumit moment și loc, dar unele — hidrologia și oceanografia, de exemplu — afectează și evenimentele meterologice modificând condițiile atmosferice de la suprafața Pământului.
dezvoltarea meteorologiei moderne
originile meteorologiei constau în observații calitative ale vremii și speculațiilor locale., Pe ansamblu, Aristotel lucru a fost standard de referință în perioadele antică și medievală, până Renée© Descartes, Galileo Galilei, și alții au început să înlocuiască speculații cu observații instrumentale în secolul al 17-lea. Instrumentele necesare pentru efectuarea acestor măsurători-Barometrul, higrometrul și termometrul — au fost dezvoltate în perioada de la aproximativ 1650 la 1750., Corespunzătoare teoretice și experimentale de lucru inclus lui Sir Isaac Newton, legile de mișcare, de răcire, și refracție; activitatea de Blaise Pascal, Edme Marriotte, Robert Hooke, Edmund Halley, și altele pe hipsometria (măsurare precisă de altitudini); activitatea de Robert Boyle pe gaze; și că de Halley, George Hadley, și Jean Le Rond d ‘ Alembert privind circulația atmosferică. În secolul următor (1750 -1850), termometrele au fost standardizate, Benjamin Franklin a studiat fulgerul, John Dalton a pus bazele măsurării evaporării și umidității, iar Luke Howard a clasificat norii., După 1800, persoanele private și instituțiile publice au început să colecteze observații meteorologice.după ce flota franceză a fost avariată de o furtună în timpul Războiului Crimeii (1853-56), în Europa de Vest și America de Nord au fost inițiate încercări serioase de a colecta date meteorologice din mai multe locații simultan prin intermediul telegrafului recent inventat (1837). Dezvoltarea ceasurilor fiabile a permis înregistrarea continuă a observațiilor. Cupa și anemometrele de presiune au fost inventate, iar electricitatea a fost valorificată pentru a înregistra citirile instrumentelor., Mai târziu, baloane, zmee și avioane au fost folosite pentru a transporta instrumente meteorologice prin troposferă, cel mai jos strat al atmosferei Pământului, în stratosferă, al doilea cel mai mic strat atmosferic, care a fost descoperit, numit și descris la scurt timp după 1900. Observațiile sistematice ale aerului superior au început în anii 1920, după dezvoltarea radiourilor alimentate cu baterii, suficient de ușoare pentru a fi transportate de baloane. Colectarea rapoartelor de aer superior pe suprafețe mari a oferit o descriere mai completă a atmosferei, inclusiv caracteristici precum fluxul de jet.,
Termodinamica, dezvoltată de la mijlocul secolului al XIX-lea, a furnizat o componentă majoră în setul de formule care descriu mișcările și transformările atmosferice. În timpul secolului din 1850 până în 1950, meteorologia sinoptică a fost ramura dominantă, cu un corp de principii fizice mai fundamentale care înlocuiesc Regulile empirice împrăștiate. Despre 1920 școala Bergen, condusă de Vilhelm Bjerknes și fiul său Jacob, a sintetizat aceste idei în teoria frontului polar al ciclonilor, inclusiv concepte cheie precum fronturile și masele de aer.,meteorologia dinamică modernă s-a născut în 1948, când Jule Charney a reușit să reducă ecuațiile dinamice complete (declarate pentru prima dată de Vilhelm Bjerknes în 1904) la o formă simplă, dar utilă. Dezvoltarea simultană a calculatorului digital a asigurat că metoda lui Charney a avut un mare impact practic, deoarece a permis ca Prognoza meteo să se bazeze pe o soluție aproximativă a ecuațiilor dinamice în funcție de timp.din 1948, tehnologiile de teledetecție a atmosferei au proliferat., Până în 1950, radarul a fost dezvoltat până la punctul în care ar putea fi folosit pentru a delimita norii prin picăturile lor de apă suspendate și astfel să indice structura internă a furtunilor, în special a furtunilor. Începând cu mijlocul anilor 1960, unitățile radar care măsoară deplasarea Doppler au fost dezvoltate pentru a furniza informații despre viteză. După 1960, sateliții au început să furnizeze observații detaliate ale întregului pământ.,
prima activitate guvernamentală susținută în domeniul meteorologiei în Statele Unite a venit în 1870, când Congresul a îndrumat armata să organizeze un serviciu meteorologic pentru a prognoza furtuni peste Marile Lacuri și coaste. După două decenii în cadrul Corpului de semnal, această activitate a fost transferată unui nou birou meteorologic civil din cadrul Departamentului Agriculturii, deoarece fermierii erau preocupați în special de prognozele vremii viitoare și de tendințele climatice pe termen lung., O jumătate de secol mai târziu, nevoia crescândă de aviatori pentru observații frecvente și previziuni pe termen scurt a dus la transferul biroului către Departamentul de comerț. În 1965 Biroul Vreme a devenit parte din noul Știința Mediului Administrarea Serviciilor (ESSA), cu climatologie separate în noul Mediu de Servicii de Date (EDS); cinci ani mai târziu ESSA a fost abandonat și biroul a devenit Serviciul Național Meteo, o parte din Oceanic si Atmospheric Administration Națională (NOAA).,Meteorologie contemporană domeniul meteorologiei devine din ce în ce mai computerizat și automatizat, pe măsură ce oamenii de știință caută cum să folosească cel mai bine potopul de observații dintr-o mare varietate de instrumente tradiționale și noi. De exemplu, prelucrarea rapidă a datelor radar Doppler este crucială pentru a maximiza timpul de avertizare pentru tornade și alte fenomene meteorologice locale severe. Pregătirea observațiilor pentru utilizarea în modele mari de prognoză globală numerică,” timestepping ” al acestor modele și prelucrarea producției rezultate sunt prea laborioase pentru orice, dar cele mai puternice computere., Dezvoltarea World Wide Web a deschis o nouă gamă de opțiuni pentru diseminarea datelor rezultate și a informațiilor prognozate în moduri care sunt încă explorate.Statele Unite au investit în noi generații importante de sisteme de observare, inclusiv rețeaua radar WSR-88D (Weather Surveillance Radar-1988, Doppler), GOES stabilizat în trei axe și senzori cu microunde în orbita joasă a Pământului. Senzorii activi de satelit, cum ar fi scatterometrul, care poate măsura viteza vântului la suprafața oceanului, sunt împinși la starea operațională., Între timp, fuziunea surselor de date existente folosind scheme bazate pe computer ar trebui să crească utilitatea tuturor surselor de date, vechi și noi.o mare parte din aceste informații sunt transmise în întreaga lume pe sistemul global de telecomunicații, organizat de Organizația Meteorologică Mondială în cadrul constrângerilor datorate considerațiilor Comerciale, de securitate națională și logistice ale unor țări. La rândul său, câteva centre din întreaga lume dezvoltă simulări mari de modele de calculator din Condițiile observate și trimit prognozele meteo rezultate în întreaga rețea., Două astfel de centre sunt Centrele Naționale pentru predicția mediului (Suitland, Md.) și Centrul European pentru Prognoza meteo cu rază medie de acțiune (Bracknell, Anglia).o altă formă de cooperare internațională este văzută în diverse programe de cercetare. De exemplu, Programul Global de schimb de energie și apă încearcă să dezvolte observații și teorii care dezvăluie ciclul energiei și apei prin atmosfera Pământului, oceane, suprafața pământului și criosferă. Misiunea de măsurare a precipitațiilor tropicale este o comună din SUA,- Satelit de cercetare japonez lansat în 1997 ca un „indicator de ploaie care zboară” peste regiunile tropicale. O astfel de cooperare internațională este esențială pentru abordarea fenomenelor la scară globală.
de George J. Huffman