Meteorologie

Meteorologie ist die zwischendisziplinarische wissenschaftliche Studie der Atmosphäre. Studien im Feldstrecken zurück Millennien, obwohl der bedeutende Fortschritt in der Meteorologie bis zum 18. Jahrhundert nicht vorgekommen ist. Das 19. Jahrhundert hat Durchbrüche gesehen nach dem Beobachten von über mehrere Länder entwickelten Netzen vorkommen. Nach der Entwicklung des Computers in der letzten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden Durchbrüche in der Wettervorhersage erreicht.

Meteorologische Phänomene sind erkennbare Wetterereignisse, die sich erhellen, und durch die Wissenschaft der Meteorologie erklärt werden. Jene Ereignisse werden durch die Variablen gebunden, die in der Atmosphäre der Erde bestehen; Temperatur, Luftdruck, Wasserdampf, und die Anstiege und Wechselwirkungen jeder Variable, und wie sie sich rechtzeitig ändern. Verschiedene Raumskalen werden studiert, um wie Systeme auf dem lokalen, regionalen und globalen Niveau-Einfluss-Wetter und der Klimatologie zu bestimmen.

Meteorologie, Klimatologie, atmosphärische Physik und atmosphärische Chemie sind Subdisziplinen der atmosphärischen Wissenschaften. Meteorologie und Hydrologie setzen das zwischendisziplinarische Feld der Hydrometeorologie zusammen. Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre der Erde und den Ozeanen sind ein Teil von verbundenen Ozeanatmosphäre-Studien. Meteorologie hat Anwendung in vielen verschiedenen Feldern wie das Militär, die Energieproduktion, der Transport, die Landwirtschaft und der Aufbau.

Das Wort "" ist von griechischem metéōros "hoch; hoch (im Himmel)" (vom "obengenannten" und eōr, "um zu erheben",) und "".

Geschichte

Die Anfänge der Meteorologie können zurück nach dem alten Indien verfolgt werden, weil Upanishads ernste Diskussion über die Prozesse der Wolkenbildung und des Regens und der Saisonzyklen enthalten, die durch die Bewegung der Erde um die Sonne verursacht sind. Klassischer Arbeitsbrihatsamhita von Varāhamihira's, schriftlich ungefähr 500 n.Chr., stellt klare Beweise zur Verfügung, dass tiefe Kenntnisse von atmosphärischen Prozessen sogar in jenen Zeiten bestanden haben. In 350 v. Chr. hat Aristoteles Meteorologie geschrieben. Aristoteles wird als der Gründer der Meteorologie betrachtet. Eines der eindrucksvollsten in der Meteorologie beschriebenen Ergebnisse ist die Beschreibung dessen, was jetzt als der hydrologische Zyklus bekannt ist. Der griechische Wissenschaftler Theophrastus hat ein Buch auf der Wettervorhersage, genannt das Buch von Zeichen kompiliert. Die Arbeit von Theophrastus ist ein dominierender Einfluss in der Studie des Wetters und in der Wettervorhersage seit fast 2,000 Jahren geblieben. In 25 n.Chr. hat Pomponius Mela, ein Geograph für das römische Reich, das klimatische Zonensystem formalisiert. Gemäß Toufic Fahd, um das 9. Jahrhundert, hat Al-Dinawari, ein iranischer kurdischer Naturforscher, dem Kitab al-Nabat geschrieben (Buch von Werken), in dem er sich mit der Anwendung der Meteorologie zur Landwirtschaft während der moslemischen Landwirtschaftlichen Revolution befasst. Er beschreibt den meteorologischen Charakter des Himmels, der Planeten und der Konstellationen, der Sonne und des Monds, die Mondphasen, die Jahreszeiten und Regen, der anwa (Gestirne des Regens), und atmosphärische Phänomene wie Winde, Donner, Blitz, Schnee, Überschwemmungen, Täler, Flüsse, Seen, Bohrlöcher und andere Quellen von Wasser anzeigen.

Forschung von atmosphärischen Sehphänomenen

In 1021 hat Ibn al-Haytham (Alhazen) über die atmosphärische Brechung des Lichtes geschrieben. Er hat gezeigt, dass das Zwielicht wegen der atmosphärischen Brechung ist und nur beginnt, wenn die Sonne 19 Grade unter dem Horizont ist, und eine komplizierte geometrische Demonstration verwendet, um die Höhe der Atmosphäre der Erde als 52,000 passuum zu messen , der sehr dem modernen Maß dessen nah ist. Er hat auch begriffen, dass die Atmosphäre auch Licht von seinen Beobachtungen des Himmels widerspiegelt, der sich sogar aufhellt, bevor sich die Sonne erhebt.

St. Albert das Große war erst, um vorzuschlagen, dass jeder Fall des fallenden Regens die Form eines kleinen Bereichs hatte, und dass diese Form bedeutet hat, dass der Regenbogen durch das Licht erzeugt wurde, das mit jedem Regentropfen aufeinander wirkt. Roger Bacon war erst, um die winkelige Größe des Regenbogens zu berechnen. Er hat festgestellt, dass der Regenbogen-Gipfel höher nicht scheinen kann als 42 Grade über dem Horizont. Gegen Ende des 13. Jahrhunderts und Anfang des 14. Jahrhunderts hat Theodoric von Freiberg und Kamāl al-Dīn al-Fārisī die Arbeit von Ibn al-Haytham fortgesetzt, und sie waren erst, um die richtigen Erklärungen für das primäre Regenbogen-Phänomen zu geben. Theoderic ist weiter gegangen und hat auch den Nebenregenbogen erklärt. 1716 hat Edmund Halley vorgeschlagen, dass Aurora durch "magnetischen effluvia" Durchgang der magnetischen Feldlinien der Erde verursacht wird.

Instrumente und Klassifikationsskalen

1441 hat der Sohn von König Sejong, Prinz Munjong, das erste standardisierte Regenmaß erfunden. Diese wurden überall in der Joseon Dynastie Koreas als ein offizielles Werkzeug gesandt, um auf einer potenziellen Ernte eines Bauers gestützte Grundsteuern zu bewerten. 1450 hat Leone Battista Alberti einen Windstärkemesser des Schwingen-Tellers entwickelt, und war als der erste Windstärkemesser bekannt. 1607 hat Galileo Galilei einen thermoscope gebaut. 1611 hat Johannes Kepler die erste wissenschaftliche Abhandlung über Schnee-Kristalle geschrieben:" Strena Seu de Nive Sexangula (Ein Geschenk eines Neujahrs des Sechseckigen Schnees)". 1643 hat Evangelista Torricelli das Quecksilberbarometer erfunden. 1662 hat Herr Christopher Wren das mechanische, Selbstleeren erfunden, Eimer-Regenmaß neigend. 1714 hat Gabriel Fahrenheit eine zuverlässige Skala geschaffen, um Temperatur mit einem Quecksilbertyp-Thermometer zu messen. 1742 hat Anders Celsius, ein schwedischer Astronom, die "Celsius"-Temperaturskala, den Vorgänger des Stroms Skala von Celsius vorgeschlagen. 1783 wurde das erste Haar hygrometer von Horace-Bénédict de Saussure demonstriert. In 1802-1803 hat Luke Howard Über die Modifizierung von Wolken geschrieben, in denen er lateinische Wolkentyp-Namen zuteilt. 1806 hat Francis Beaufort sein System eingeführt, um Windgeschwindigkeiten zu klassifizieren. In der Nähe vom Ende des 19. Jahrhunderts wurden die ersten Wolkenatlasse einschließlich des Internationalen Wolkenatlasses veröffentlicht, der im Druck seitdem geblieben ist. Der Start im April 1960 des ersten erfolgreichen Wettersatelliten, ANFÄNGER 1, hat den Anfang des Alters gekennzeichnet, wo Wetterinformation verfügbar allgemein geworden ist.

Atmosphärische Zusammensetzungsforschung

1648 hat Blaise Pascal diesen atmosphärischen Druck Abnahmen mit der Höhe wieder entdeckt und hat abgeleitet, dass es ein Vakuum über der Atmosphäre gibt. 1738 hat Daniel Bernoulli Wasserdrucklehre veröffentlicht, die kinetische Theorie von Benzin beginnend, und hat die grundlegenden Gesetze für die Theorie von Benzin eingesetzt. 1761 hat Joseph Black entdeckt, dass Eis Hitze absorbiert, ohne seine Temperatur zu ändern, wenn es schmilzt. 1772 hat der Student von Black Daniel Rutherford Stickstoff entdeckt, den er phlogisticated Luft genannt hat, und zusammen sie die phlogiston Theorie entwickelt haben. 1777 hat Antoine Lavoisier Sauerstoff entdeckt und hat eine Erklärung für das Verbrennen entwickelt. 1783, im Buch von Lavoisier Reflexions sur le phlogistique, missbilligt er die phlogiston Theorie und schlägt eine Wärmetheorie vor. 1804 hat Herr John Leslie bemerkt, dass eine matte schwarze Oberfläche Hitze effektiver ausstrahlt als eine polierte Oberfläche, die Wichtigkeit von der schwarzen Körperradiation andeutend. 1808 hat John Dalton Wärmetheorie in Einem Neuen System der Chemie verteidigt und hat beschrieben, wie es sich mit der Sache, besonders Benzin verbindet; er hat vorgeschlagen, dass sich die Hitzekapazität von Benzin umgekehrt mit dem Atomgewicht ändert. 1824 hat Sadi Carnot die Leistungsfähigkeit von Dampfmaschinen mit der Wärmetheorie analysiert; er hat den Begriff eines reversiblen Prozesses und im Verlangen entwickelt, dass kein solches Ding in der Natur besteht, hat das Fundament für das zweite Gesetz der Thermodynamik gelegt.

Forschung in Zyklone und Luftstrom

1494 hat Christoph Kolumbus einen tropischen Zyklon erfahren, der zur ersten schriftlichen europäischen Rechnung eines Orkans geführt hat. 1686 hat Edmund Halley eine systematische Studie der Passatwinde und Monsune präsentiert und hat Sonnenheizung als die Ursache von atmosphärischen Bewegungen identifiziert. 1735 wurde eine ideale Erklärung des globalen Umlaufs durch die Studie der Passatwinde von George Hadley geschrieben. 1743, als Benjamin Franklin gehindert wurde, eine Mondeklipse durch einen Orkan zu sehen, hat er entschieden, dass sich Zyklone in einer gegensätzlichen Weise zu den Winden an ihrer Peripherie bewegen. Das Verstehen des kinematics dessen, wie genau die Folge der Erde Luftstrom betrifft, war zuerst teilweise. Gaspard-Gustave Coriolis hat eine Zeitung 1835 auf dem Energieertrag von Maschinen mit rotierenden Teilen wie Wasserräder veröffentlicht. 1856 hat William Ferrel die Existenz einer Umlauf-Zelle Mitte Breiten mit Luft vorgeschlagen, die durch die Kraft von Coriolis wird ablenkt, um die vorherrschenden Westwinde zu schaffen. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts das volle Ausmaß der in großem Umfang Wechselwirkung der Druck-Anstieg-Kraft und Kraft ablenkend, die am Ende Luftmengen veranlasst voranzukommen, wurden Isobaren verstanden. Vor 1912 wurde diese abweichende Kraft die Wirkung von Coriolis genannt. Gerade nach dem Ersten Weltkrieg hat eine Gruppe von Meteorologen in von Vilhelm Bjerknes geführtem Norwegen das norwegische Zyklon-Modell entwickelt, das die Generation erklärt, haben Erhöhung und äußerster Zerfall (der Lebenszyklus) der Mitte Breite-Zyklone, die Idee von Vorderseiten einführend, d. h. scharf Grenzen zwischen Luftmengen definiert. Die Gruppe hat Carl-Gustaf Rossby eingeschlossen (wer erst war, um zu erklären, dass der in großem Umfang atmosphärische Fluss in Bezug auf die flüssige Dynamik) Felsturm Bergeron (wer zuerst den Mechanismus bestimmt hat, durch den sich Regen formt), und Jacob Bjerknes.

Beobachtungsnetze und Wettervorhersage

1654 hat Ferdinando II de Medici das erste Wetterbeobachten-Netz eingesetzt, das hat aus meteorologischen Stationen in Florenz, Cutigliano, Vallombrosa, Bologna, Parma, Mailand, Innsbruck, Osnabrück, Paris und Warschau bestanden. Gesammelte Daten wurden nach Florenz an regelmäßigen Zeitabständen zentral gesandt. 1832 wurde ein elektromagnetischer Telegraf von Baron Schilling geschaffen. Die Ankunft des elektrischen Telegrafen 1837 gewährt, zum ersten Mal, eine praktische Methode, um Oberflächenwetterbeobachtungen von einem breiten Gebiet schnell zu sammeln. Das, das Daten verwendet werden konnten, um Karten des Staates der Atmosphäre für ein Gebiet in der Nähe von der Oberfläche der Erde zu erzeugen und zu studieren, wie sich diese Staaten im Laufe der Zeit entwickelt haben. Häufige Wetterberichte gestützt auf diesen Daten zu machen, hat ein zuverlässiges Netz von Beobachtungen verlangt, aber erst als 1849, dass die Smithsonian Einrichtung begonnen hat, ein Beobachtungsnetz über die Vereinigten Staaten Unter Führung Joseph Henrys zu gründen. Ähnliche Beobachtungsnetze wurden in Europa in dieser Zeit gegründet. 1854 hat die Regierung des Vereinigten Königreichs Robert zu FitzRoy zum neuen Büro von Meteorologischem Statist zum Handelsministerium mit der Rolle von sich versammelnden Wetterbeobachtungen auf See ernannt. Das Büro von FitzRoy ist das Vereinigte Königreich Meteorologisches Büro 1854, der erste nationale meteorologische Dienst in der Welt geworden. Die ersten täglichen durch das Büro von FitzRoy gemachten Wetterberichte wurden in der Zeitung von The Times 1860 veröffentlicht. Im nächsten Jahr wurde ein System Fördersturmwarnungskegel an Haupthäfen eingeführt, als ein Sturm erwartet wurde.

Im Laufe der nächsten 50 Jahre haben viele Länder nationale meteorologische Dienstleistungen gegründet. Indien Meteorologische Abteilung (1875) wurde im Anschluss an den tropischen Zyklon und Monsun gegründet, hat Hungersnot in den vorherigen Jahrzehnten verbunden. Die finnische Meteorologische Zentralverwaltung (1881) wurde von einem Teil der Magnetischen Sternwarte der Helsinkier Universität gebildet. Japans Tokio Meteorologische Sternwarte, das Vorzeichen Japans Meteorologische Agentur, hat begonnen, Oberflächenwetterkarten 1883 zu bauen. Das USA-Wetteramt (1890) wurde unter der USA-Abteilung der Landwirtschaft gegründet. Das australische Büro von der Meteorologie (1906) wurde durch ein Meteorologie-Gesetz gegründet, um vorhandene meteorologische Zustanddienstleistungen zu vereinigen.

Numerische Wettervorhersage

1904 hat norwegischer Wissenschaftler Vilhelm Bjerknes zuerst in seinem Papierwetter gestritten, das als ein Problem in der Mechanik und Physik Voraussagt, dass es möglich sein sollte, Wetter von auf natürlichen Gesetzen gestützten Berechnungen vorauszusagen.

Erst als später im 20. Jahrhundert, der im Verstehen der atmosphärischen Physik vorwärts geht, hat zum Fundament der modernen numerischen Wettervorhersage geführt. 1922 hat Lewis Fry Richardson "Wettervorhersage Durch den Numerischen Prozess", nach der Entdeckung von Zeichen und Abstammungen veröffentlicht, an denen er als ein Krankenwagen-Fahrer im Ersten Weltkrieg gearbeitet hat. Er hat darin beschrieben, wie kleine Begriffe in den prognostischen flüssigen Dynamik-Gleichungen, atmosphärischen Fluss regelnd, vernachlässigt werden konnten, und ein begrenztes differencing Schema rechtzeitig und Raum ausgedacht werden konnten, um numerischen Vorhersagelösungen zu erlauben, gefunden zu werden. Richardson hat sich ein großes Auditorium von Tausenden von Leuten vorgestellt, die die Berechnungen durchführen und ihnen zu anderen passieren. Jedoch war die bloße Zahl von erforderlichen Berechnungen zu groß, um ohne den Gebrauch von Computern vollendet zu werden, und die Größe des Bratrostes und der Zeitsprünge hat zu unrealistischen Ergebnissen in tiefer werdenden Systemen geführt. Es wurde später durch die numerische Analyse gefunden, dass das wegen der numerischen Instabilität war.

Als sie

in den 1950er Jahren angefangen haben, sind numerische Vorhersagen mit Computern ausführbar geworden. Die ersten Wetterberichte haben abgestammt dieser Weg hat barotropic (einzelnes vertikales Niveau) Modelle verwendet, und konnte die groß angelegte Bewegung von midlatitude Wellen von Rossby, d. h. dem Muster von atmosphärischen Tiefen und Höhen erfolgreich voraussagen.

In den 1960er Jahren wurde die chaotische Natur der Atmosphäre zuerst beobachtet und mathematisch von Edward Lorenz beschrieben, das Feld der Verwirrungstheorie gründend. Diese Fortschritte haben zum aktuellen Gebrauch der Ensemble-Vorhersage in den meisten Hauptprognosezentren geführt, um Unklarheit in Betracht zu ziehen, die aus der chaotischen Natur der Atmosphäre entsteht. Klimamodelle sind entwickelt worden, die eine mit älteren Wettervorhersagemodellen vergleichbare Entschlossenheit zeigen. Diese Klimamodelle werden verwendet, um langfristige Klimaverschiebungen, solcher als zu untersuchen, welche Effekten durch die menschliche Emission von Treibhausgasen verursacht werden könnten.

Meteorologen

Meteorologen sind Wissenschaftler, die Meteorologie studieren. Meteorologen arbeiten in Regierungsstellen, privaten Beraten- und Forschungsdienstleistungen, Industrieunternehmen, Dienstprogrammen, Radio- und Fernsehstationen, und in der Ausbildung. In den Vereinigten Staaten haben Meteorologen ungefähr 9,400 Jobs 2009 gehalten.

Meteorologen sind am besten bekannt, für das Wetter vorauszusagen. Viele Radio- und Fernsehwettermeteorologen sind Berufsmeteorologen, während andere bloß Reporter (Wetterfachmann, Meteorologe, usw.) ohne formelle meteorologische Ausbildung sind. Die amerikanische Meteorologische Gesellschaft und Nationale Wettervereinigung geben "Autorisationen" aus, um Fernsehsprecher abzuwettern, die bestimmten Anforderungen entsprechen.

Ausrüstung

Jede Wissenschaft hat seine eigenen einzigartigen Sätze der Laborausrüstung. In der Atmosphäre gibt es viele Dinge oder Qualitäten der Atmosphäre, die gemessen werden kann. Regen, der beobachtet, oder überall gesehen werden kann und jederzeit einer der ersten historisch zu messenden war. Außerdem sind zwei andere genau gemessene Qualitäten Wind und Feuchtigkeit. Keiner von diesen kann gesehen werden, aber kann gefühlt werden. Die Geräte, um diese drei zu messen, sind Mitte des 15. Jahrhunderts aufgekommen und waren beziehungsweise das Regeneichmaß, der Windstärkemesser und der hygrometer.

Sätze von Oberflächenmaßen sind wichtige Daten Meteorologen. Sie geben einen Schnellschuss einer Vielfalt von Wetterbedingungen an einer einzelner Position und sind gewöhnlich an einer Wetterwarte, einem Schiff oder einer Wetterboje. Die an einer Wetterwarte genommenen Maße können jede Zahl von atmosphärischem observables einschließen. Gewöhnlich sind Temperatur, Druck, Windmaße und Feuchtigkeit die Variablen, die durch ein Thermometer, Barometer, Windstärkemesser und hygrometer beziehungsweise gemessen werden. Obere Luftdaten sind von entscheidender Wichtigkeit für die Wettervorhersage. Die am weitesten verwendete Technik ist Starts von radiosondes. Wenn man den radiosondes ergänzt, wird ein Netz der Flugzeugssammlung von der Meteorologischen Weltorganisation organisiert.

Entfernte Abfragung, wie verwendet, in der Meteorologie, ist das Konzept von sich versammelnden Daten von entfernten Wetterereignissen und nachher dem Produzieren der Wetterinformation. Die allgemeinen Typen der entfernten Abfragung sind Radar, Lidar und Satelliten (oder Fotogrammetrie). Jeder sammelt Daten über die Atmosphäre von einem abgelegenen Standort und versorgt gewöhnlich die Daten, wo das Instrument gelegen wird. Radar und Lidar sind weil beider Gebrauch EM Radiation nicht passiv, um einen spezifischen Teil der Atmosphäre zu illuminieren. Wettersatelliten zusammen mit mehr erdbeobachtenden Mehrzwecksatelliten, die die Erde an verschiedenen Höhen umkreisen, sind ein unentbehrliches Werkzeug geworden für zu studieren eine breite Reihe von Phänomenen vom Wald schießt zu El Niño.

Raumskalen

In der Studie der Atmosphäre kann Meteorologie in verschiedene Gebiete der Betonung abhängig vom zeitlichen Spielraum und Raumspielraum von Interesse geteilt werden. An einem Extrem dieser Skala ist Klimatologie. In den Zeitskalen von Stunden zu Tagen trennt sich Meteorologie in mikro - meso-, und synoptische Skala-Meteorologie. Beziehungsweise bezieht sich die geospatial Größe von jeder dieser drei Skalen direkt mit der passenden Zeitskala.

Andere Subklassifikationen sind gestützt auf dem Bedürfnis durch oder durch die einzigartigen, lokalen oder breiten Effekten verfügbar, die innerhalb dieser Unterklasse studiert werden.

Mikroskala

Mikroskala-Meteorologie ist die Studie von atmosphärischen Phänomenen von ungefähr 1 km oder weniger. Individuelle Gewitter, Wolken und lokale Turbulenz, die durch Gebäude und andere Hindernisse wie individuelle Hügel verursacht ist, fallen innerhalb dieser Kategorie.

Mesoscale

Meteorologie von Mesoscale ist die Studie von atmosphärischen Phänomenen, die horizontale Skalen im Intervall von Mikroskala-Grenzen zu synoptischen Skala-Grenzen und eine vertikale Skala hat, die an der Oberfläche der Erde anfängt und die atmosphärische Grenzschicht, Troposphäre, Tropopause und die niedrigere Abteilung der Stratosphäre einschließt. Zeitskalen von Mesoscale dauern von weniger als einem Tag zur Lebenszeit des Ereignisses, das in einigen Fällen Wochen sein kann. Die Ereignisse normalerweise von Interesse sind Gewitter, Bö-Linien, Vorderseiten, Niederschlag-Bänder in tropischen und extratropical Zyklonen und topografisch erzeugte Wettersysteme wie Bergwellen und See- und Landbrisen.

Synoptische Skala

Synoptische Skala-Meteorologie ist allgemein große Bereichsdynamik, die auf in horizontalen Koordinaten und in Bezug auf die Zeit verwiesen ist. Die durch die synoptische Meteorologie normalerweise beschriebenen Phänomene schließen Ereignisse wie extratropical Zyklone, baroclinic Tröge und Kämme, frontale Zonen, und einigermaßen Strahlströmungen ein. Alle von diesen werden normalerweise auf Wetterkarten seit einer spezifischen Zeit gegeben. Die minimale horizontale Skala von synoptischen Phänomenen wird auf den Abstand zwischen Oberflächenbeobachtungsstationen beschränkt.

Globale Skala

Globale Skala-Meteorologie ist Studie von Wettermustern, die mit dem Transport der Hitze von den Wendekreisen bis die Pole verbunden sind. Außerdem sind sehr in großem Umfang Schwingungen wichtig. Diese Schwingungen haben Zeitabschnitte normalerweise auf der Ordnung von Monaten, wie die Verrückt-machen-Julian Schwingung, oder Jahre, wie der El Niño-Southern Oscillation und der Pazifik decadal Schwingung. Globale Skala stößt die Schwellen der Wahrnehmung der Meteorologie in die Klimatologie. Die traditionelle Definition des Klimas wird in zu größeren Zeitskalen mit dem weiteren Verstehen dessen gestoßen, wie die globalen Schwingungen sowohl Klima als auch Wetterstörungen in den synoptischen und mesoscale Zeitskalen verursachen.

Numerische Wettervorhersage ist ein Hauptfokus im Verstehen der Luftmeer-Wechselwirkung, tropischen Meteorologie, atmosphärischen Voraussagbarkeit und Tropospheric/stratospheric-Prozesse. Das Marineforschungslabor im Monterey Kalifornien hat ein globales atmosphärisches Modell genannt Navy Operational Global Atmospheric Prediction System (NOGAPS) entwickelt. NOGAPS wird betrieblich an der Flotte Numerisches Meteorologie- und Meereskunde-Zentrum für das USA-Militär geführt. Viele andere globale atmosphärische Modelle werden von nationalen meteorologischen Agenturen geführt.

Einige meteorologische Grundsätze

Grenzschicht-Meteorologie

Grenzschicht-Meteorologie ist die Studie von Prozessen in der Luftschicht direkt über der Oberfläche der Erde, die als die atmosphärische Grenzschicht (ABL) bekannt ist. Die Effekten der Oberfläche - Heizung, das Abkühlen, und Reibung - verursachen das unruhige Mischen innerhalb der Luftschicht. Bedeutende Flüsse der Hitze, der Sache oder des Schwungs auf zeitlichen Rahmen weniger als eines Tages sind advected durch unruhige Bewegungen. Grenzschicht-Meteorologie schließt die Studie aller Typen der Oberflächenatmosphäre-Grenze, einschließlich Ozeans, Sees, städtischen Landes und nichtstädtischen Landes für die Studie der Meteorologie ein.

Dynamische Meteorologie

Dynamische Meteorologie konzentriert sich allgemein auf die flüssige Dynamik der Atmosphäre. Die Idee vom Luftpaket wird verwendet, um das kleinste Element der Atmosphäre zu definieren, während man die getrennte molekulare und chemische Natur der Atmosphäre ignoriert. Ein Luftpaket wird als ein Punkt im flüssigen Kontinuum der Atmosphäre definiert. Die grundsätzlichen Gesetze der flüssigen Dynamik, Thermodynamik und Bewegung werden verwendet, um die Atmosphäre zu studieren. Die physischen Mengen, die den Staat der Atmosphäre charakterisieren, sind Temperatur, Dichte, Druck usw. Diese Variablen haben einzigartige Werte im Kontinuum.

Anwendungen

Wettervorhersage

Wettervorhersage ist die Anwendung der Wissenschaft und Technologie, um den Staat der Atmosphäre seit einer zukünftigen Zeit und einer gegebenen Position vorauszusagen. Menschen haben versucht, das Wetter informell seit Millennien, und formell seitdem mindestens das 19. Jahrhundert vorauszusagen. Wetterberichte werden durch das Sammeln von quantitativen Daten über den aktuellen Staat der Atmosphäre und das Verwenden des wissenschaftlichen Verstehens von atmosphärischen Prozessen gemacht, um zu planen, wie sich die Atmosphäre entwickeln wird.

Einmal ein vollmenschlicher Versuch gestützt hauptsächlich auf Änderungen im barometrischen Druck, aktuelle Wetterbedingungen und Himmel-Bedingung, sagen voraus, dass Modelle jetzt verwendet werden, um zukünftige Bedingungen zu bestimmen. Menschlicher Eingang ist noch erforderlich, das bestmögliche Vorhersage-Modell aufzupicken, um die Vorhersage darauf zu stützen, der Muster-Anerkennungssachkenntnisse, teleconnections, Kenntnisse der Musterleistung und Kenntnisse von Musterneigungen einschließt. Die chaotische Natur der Atmosphäre, die massive rechenbetonte Macht, die erforderlich ist, die Gleichungen zu lösen, die die Atmosphäre, Fehler beschreiben, der am Messen der anfänglichen Bedingungen und einem unvollständigen Verstehen von atmosphärischen Prozessen beteiligt ist, bedeutet, dass Vorhersagen weniger genau als der Unterschied in der Uhrzeit und der Zeit werden, für die die Vorhersage (die Reihe der Vorhersage) Zunahmen gemacht wird. Der Gebrauch von Ensembles und Mustereinigkeit hilft, den Fehler einzuengen und das wahrscheinlichste Ergebnis aufzupicken.

Es gibt eine Vielfalt des Endgebrauches zu Wetterberichten. Wetterwarnungen sind wichtige Vorhersagen, weil sie verwendet werden, um Leben und Eigentum zu schützen. Vorhersagen, die auf der Temperatur und dem Niederschlag gestützt sind, sind für die Landwirtschaft, und deshalb für Warenhändler innerhalb von Aktienbörsen wichtig. Temperaturvorhersagen werden von Dienstprogramm-Gesellschaften verwendet, um Nachfrage im Laufe kommender Tage zu schätzen. Auf einer täglichen Basis verwenden Leute Wetterberichte zu bestimmen, was man an einem gegebenen Tag hält. Da Außentätigkeiten durch den starken Regen, Schnee und die Windkälte streng verkürzt werden, können Vorhersagen verwendet werden, um Tätigkeiten um diese Ereignisse zu planen, und vorn zu planen und sie zu überleben.

Flugmeteorologie

Flugmeteorologie befasst sich mit dem Einfluss des Wetters auf dem Luftverkehr-Management. Es ist für Besatzungen wichtig, die Implikationen des Wetters auf ihrem Flugplan sowie ihrem Flugzeug, wie bemerkt, durch das Aeronautische Informationshandbuch zu verstehen:

Landwirtschaftliche Meteorologie

Meteorologen, Boden-Wissenschaftler, landwirtschaftlicher hydrologists und Agronomen sind Betroffene mit dem Studieren der Effekten des Wetters und Klimas auf dem Pflanzenvertrieb, schneiden Ertrag, Wassergebrauch-Leistungsfähigkeit, phenology vom Werk und der Tierentwicklung und dem Energiegleichgewicht von geführten und natürlichen Ökosystemen ab. Umgekehrt interessieren sie sich für die Rolle der Vegetation auf dem Klima und Wetter.

Hydrometeorologie

Hydrometeorologie ist der Zweig der Meteorologie, die sich mit dem hydrologischen Zyklus, dem Wasserbudget und der Niederschlag-Statistik von Stürmen befasst. Ein Hydrometeorologe bereitet vor und gibt Vorhersagen aus, (quantitativen) Niederschlag, starken Regen, schweren Schnee anzusammeln, und hebt Gebiete mit dem Potenzial für die Blitz-Überschwemmung hervor. Normalerweise die Reihe von Kenntnissen, die Übergreifen mit der Klimatologie, mesoscale und synoptischen Meteorologie und anderem geosciences erforderlich sind.

Kernmeteorologie

Kernmeteorologie untersucht den Vertrieb von radioaktiven Aerosolen und Benzin in der Atmosphäre.

Seemeteorologie

Seemeteorologie befasst sich mit Luft und Welle-Vorhersagen für Schiffe, die auf See funktionieren. Organisationen wie das Ozeanvorhersagezentrum, Honolulu Nationaler Wetterdienst hat Büro, das Vereinigte Königreich Entsprochenes Büro und JMA vorausgesagt, bereiten Meere-Vorhersagen für die Ozeane in der Welt vor.

Militärische Meteorologie

Militärische Meteorologie ist die Forschung und Anwendung der Meteorologie zu militärischen Zwecken. In den Vereinigten Staaten, dem Kommandanten der USA-Marine, beaufsichtigt Marinemeteorologie- und Meereskunde-Befehl meteorologische Anstrengungen um das Marine- und Marineinfanteriekorps, während die Luftwaffenwetteragentur der USA-Luftwaffe für die Luftwaffe und Armee verantwortlich ist.

Siehe auch

  • Aerography
  • Amerikanischer praktischer Navigator
  • Atmosphärischer Umlauf
  • Atmosphärische Schichten
  • Atmosphärische Modelle
  • Atmosphärische Thermodynamik
  • Wirbel-Kovarianz-Fluss (Wirbel-Korrelation, Wirbel-Fluss)
  • ENSO (El Niño-Southern Oscillation)
  • Index von Meteorologie-Artikeln
  • Liste von Wetterinstrumenten
  • Liste von Meteorologie-Einrichtungen
  • Liste von russischen Meteorologen
  • Verrückt-machen Sie Schwingung-Julian
  • Meteorologischer Winter
  • Der Tag des nationalen Weatherpersons
  • Raumwetter
  • Spaziergänger-Umlauf

Weiterführende Literatur

  • Byers, Horace. Allgemeine Meteorologie. New York: McGraw-Hügel, 1994.

Links

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