Begreber af vejrudsigter

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Gamle koncept af vejrudsigter 2. Moderne koncept af vejrudsigter.

1. Gamle koncept af vejrudsigter:

I oldtiden plejede man at forudsige vejr baseret på naturens fysiske processer. Disse prognoser var baseret på fuglens opførsel og de himmellegemers fysiske udseende. I sekstende århundrede forberedte Stoffler en astrologisk kalender baseret på himmellegemernes fysiske udseende.

Han forudsagde, at der ville være en verdensomspændende deluge (tung oversvømmelse) i 1524. Men sådan slags fænomener opstod slet ikke. Selv sådanne fejl kunne ikke fraråde manden for at forudsige de naturlige begivenheder.

I mange gamle samfund blev vejret forklaret gennem handlinger eller stemninger af en fabelagtig familie af himmelgud, der brugte vejret til at belønne eller straffe samfundet. Hvis gudene var tilfredse, vil det være godt vejr, hvilket vil være gunstigt for den normale vækst af afgrøder. Hvis gudene ikke var lykkelige, blev samfundet straffet ved at forårsage oversvømmelser, storme eller sygdomme mv.

To metoder blev brugt til at forstå vejrfænomener. Den ene var at relatere vejrfenomener til de fysiske faktorer. De gamle tænkere indså, at solen var den vigtigste energikilde for jorden og dens atmosfære.

De forsøgte at etablere sol-vejrforhold, der fører til klassificering af årstider mv. Tidlig udvikling i matematik og astronomi fører også til, at de forbinder vejret med planetarisk position.

Den anden fremgangsmåde blev brugt til at forbinde vejrforandringer med dyrs, fugles og insekters adfærd, udseende og vækst af visse plantearter mv. Nogle af insekterne var yderst følsomme for små ændringer i temperatur, fugtighed og solskin. Men denne tilgang var ikke i den rigtige retning.

Til trods for disse mangler blev der opstillet empiriske retningslinjer for at forudsige vejr over et bestemt område. Nogen succes i lokal prognose fik dem til at udvide vejrudsigten over store arealer, der var gældende i længere perioder. Men disse prognoser var vage og ofte vildledende.

Aristoteles (384-322BC) var den første antikke græske lærde, der brugte videnskaben til at forberede vejrudsigten. Han skrev en bog kaldet meteorologisk, hvor han nævnte, at vejret skyldes samspillet mellem fire elementer, dvs. jord, ild, luft og vand. Udtrykket "meteorologi" blev afledt af titlen Aristoteles arbejde.

Vejret observationer er blevet observeret siden civilisationens begyndelse. For at observere forskellige vejrfænomener var både visuelle og sensuelle observationer registreret indtil 18 århundrede. En sådan type observationer fortsatte i lang tid indtil opfindelsen af ​​forskellige meteorologiske instrumenter.

Den moderne tilgang til vejrudsigter måtte således afvente opfindelserne af meteorologiske instrumenter til præcise og præcise målinger. Opfindelsen af ​​termometer og barometer fører til mere præcis og præcis vejrudsigt. En periode med store fremskridt inden for videnskab begyndte i begyndelsen af ​​det 15. århundrede. Det tog cirka 300 år at se en enorm fremgang inden for meteorologi.

2. Moderne Begrebet Vejrudsigter:

De moderne videnskabelige metoder til vejrudsigter bruges til at forstå vejrsystemerne. For at forberede vejrudsigten er det nødvendigt at kende atmosfærens indledende tilstand. For at beskrive indledende tilstand af atmosfæren kræver vi instrumentale meteorologiske observatorier.

For at forudsige atmosfærens fremtidige tilstand skal vi forstå de fysiske processer, der opstår i atmosfæren. De fysiske processer kan forstås ved hjælp af grundlæggende matematik og fysiske love (Charle's og Boyle's).

Den moderne tilgang til vejrprognoser blev påbegyndt i det 17. århundrede med barometer-opfindelsen af ​​Torricelli i 1643. Termometer blev opfundet af Anders Celcius i 1737, og Horace opfandt hygrometer i 1783. Med opfindelsen af ​​disse instrumenter har fysiske love reguleret atmosfæriske processer blev formuleret af forskellige forskere.

I begyndelsen blev temperatur, fugtighed og tryk registreret nær jordoverfladen. Senere blev der lagt vægt på den øvre atmosfære ved at bruge bemandede ballonflyvninger, der bærer optageinstrumenter kaldet meteorograf. Efter at have steget til en vis højde sprængte ballonen og faldt ned på jorden.

Senere kunne meteorografen genvindes for at få de øvre luftdata. Disse blev erstattet af ubemandet balloner. Marconi opfandt trådløs kommunikation i begyndelsen af ​​1800-tallet, således blev der etableret et kommunikationssystem i 1844, som hjalp meteorologerne til at få øvre luftdata.

Meteorologer indser, at det er vigtigt at overveje atmosfæren som helhed, hvis vi skulle forudsige sin fremtidige adfærd. Nu om dage bruges satellitter, raketter og elektroniske computere til at studere den øvre atmosfære. Samtidig er overfladenes meteorologiske netværk blevet udvidet over hele verden.

De meteorologiske observationer registreres ved 0000GMT, 0530, 0830 og 1200 GMT. Det er nu bekvemt at studere særlige omgivelser i atmosfæren. Det er dog nødvendigt at huske på, at begivenheder i en region påvirker dem der forekommer i andre dele af atmosfæren.

I 1961 inviterede amerikanske præsident John F. Kennedy flere andre lande til at deltage i et projekt for at observere vejrverdenen. Formålet var at forbedre vejrudsigterne for alle nationer. I alle 150 lande deltog og globalt samarbejde om vejrudsigter blev diskuteret. Som et resultat blev verdensklokken (WWW) født.

Det var et af de vigtigste skridt fremad i internationalt samarbejde om vejrudsigter. Nu er vejrudsigterne forbedret i stor udstrækning siden 1960. I den nærmeste fremtid vil fremskridtene inden for vejrudsigten nå frem til et sådant tidspunkt, at de tidligere vejrbestyrere aldrig ville have drømt.

Der er forskellige teknikker udnyttet til at forudsige den fremtidige atmosfærestilstand.

De grundlæggende teknikker for vejrudsigter er bredt klassificeret som:

jeg. Synoptiske teknikker.

ii. Statistiske teknikker.

iii. Numeriske Vejrforudsigelser (NWP).

jeg. Synoptiske teknikker:

Synoptiske vejrudsigter er populære over hele verden, fordi komplekse atmosfæriske ligninger kan forstås gennem synoptiske diagrammer. Analysen og undersøgelsen af ​​samtidige vejrobservationer over forskellige rumskalaer, der spænder fra national, regional til global dækning, betegnes som synoptisk meteorologi.

Indledningsvis var dataene fra forskellige meteorologiske parametre, der blev registreret på forskellige isolerede steder, ikke nyttige til at forstå ændringerne i de kommende vejrforhold.

Men et gennembrud i meteorologi kom med opfindelsen af ​​telegraf i 1835 og automatisk radiosonde i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, radar-opfindelsen i 1940 og Doppler-navigationen i 1950. Men revolutionen kom med lanceringen af ​​meteorologisk satellit i tresserne .

Synoptisk meteorologi gør det muligt for forskerne at forstå fænomenet øvre troposfæren som planetariske og synoptiske skala bølger og jetstrømme. Undersøgelsen og fortolkningen af ​​skybilleder, der blev modtaget fra meteorologiske satellitter, øgede endvidere nytteværdien af ​​synoptisk meteorologi.

I synoptisk tilgang forsøger en forspiller at forudse fremtidige ændringer i atmosfærens tilstand fra den oprindelige tilstand ved hjælp af hans teoretiske viden og erfaring.

Forecaster analyserer de aktuelle data tilgængelige i forskellige højder af atmosfæren og forsøger at matche den med de tidligere lignende situationer. Succesen for prognosen afhænger af forskerens erfaring og erfaring. Derfor er metoden subjektiv og meget nyttig i kort afstand forudsigelse.

ii. Statistiske teknikker:

I statistisk tilgang forsøger en forecaster at korrelere et vejrelement med en anden. Ved at studere de tidligere vejroptegnelser kan der etableres nyttige forhold vedrørende forekomsten af ​​en vejrbegivenhed med en anden eller et antal andre vejrelementer. Denne metode er meget nyttig i Long Range Weather Forecast.

iii. Numeriske Vejrudsigter:

Vejrudsigten ved synoptiske metoder er noget objektiv, fordi prospektørens erfaring spiller en vigtig rolle i dens anvendelse. Hovedformålet med denne teknik er at løse forskellige ligninger, der styrer atmosfæriske bevægelser, og de fysiske processer finder sted kontinuerligt i atmosfæren.

Dynamisk meteorologi beskæftiger sig med atmosfæriske bevægelser og fysisk meteorologi beskæftiger sig med fysiske processer. Formålet med disse filialer er at udvikle en fuldstændig objektiv metode til vejrudsigt, dvs. at forudsige atmosfærens fremtidige tilstand, når dens oprindelige betingelser er kendt.

Ligningerne i atmosfærisk bevægelse er så komplekse, at de ikke har en præcis matematisk løsning. Imidlertid kan deres løsning opnås ved en række aritmetiske beregninger eller ved numeriske beregninger. Vejrudsigt udarbejdet på grundlag af disse beregninger kaldes numerisk vejrudsigt.

De hydrodynamiske ligninger, der styrer atmosfærisk bevægelse, er et sæt komplicerede ligninger.

Disse ligninger omhandler følgende kræfter:

(i) Turbulens- og friktionskræfter, der opstår ved vind, der blæser mod genstande som topografi.

(ii) Intern træk mellem forskellige lag i atmosfæren, der bevæger sig med forskellige hastigheder og retninger

Bortset fra disse styrker tages der også hensyn til diabatisk opvarmning, der især er forbundet med intense konvektive fænomener som line squalls og cyklon stormer. Tilsvarende er modifikation af vindstrøm bragt af store bjergbarrierer en af ​​de vigtige komponenter i ligningerne.

Derudover bør fordelingen af ​​varmekilder og dræn være fuldt kendte. Disse udspringer af luftmassemodifikationerne som følge af varmevekslingsprocessen mellem havet og atmosfæren og det underliggende jord og atmosfæren.

I 1920 forsøgte Richardson at løse ligningernes bevægelser for en modelatmosfære. Han foreslog, at udvekslingshastigheden for overfladetrykket er relateret til massekonvergensen eller massediveringen i den overliggende luftkolonne. Numeriske metoder blev brugt til at løse prognoseproblemerne. Men han kunne ikke lykkes i at løse disse ligninger.

Charney i 1950 antog, at atmosfærisk bevægelse er en geostrofisk strømning. På baggrund af denne antagelse blev der udviklet en ny atmosfærisk model, hvori der blev udarbejdet et prognostisk diagram på 500 mb. Nu omfatter den numeriske forudsigelse prognostiske konturdiagrammer af forskellige isobariske niveauer, prognostiske diagrammer for vindfelt, vorticitetsdiagrammer, divergens og lodret bevægelse.

Moderne elektroniske computere kan analysere en stor mængde data meget hurtigt. Computeren kan plotte og tegne linjer på overfladen og øvre luftdiagrammer. I de seneste år med fremkomsten af ​​supercomputere er meget effektive numeriske vejrudsigter (NWP) blevet mere lovende metode til vejrudsigter, især i kort og mellemlang vejrprognose.

I denne metode løses de hydrodynamiske ligninger, der styrer atmosfæriske bevægelser, ved numeriske metoder ved anvendelse af højhastighedsdatamaskiner.

Ud fra disse forskellige vejrprognosemetoder er den statistiske metode ikke pålidelig for kortvarig vejrudsigt. Numerisk vejrforudsigelse (NWP) er populær i middelbredder, men vejrudsigterne gennem numeriske metoder har ikke været vellykkede i de tropiske områder på grund af svage gradienter af meteorologiske parametre.

Synoptisk meteorologi er populær over hele verden, fordi komplekse atmosfæriske ligninger kan forstås gennem synoptiske diagrammer. Long Range Forecast af monsoon er lavet gennem statistiske teknikker.