Wilgotność Powietrza i Opady Atmosferyczne – Kluczowe Elementy Klimatu

Pogoda jest definiowana jako chwilowy stan atmosferyczny. Pogoda jest to bieżący stan atmosfery w danym miejscu. Na pogodę składają się parametry takiej jak: temperatura i wilgotność powietrza, opady i osady atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne, prędkość i kierunek wiatru oraz rodzaje zachmurzenia. W Polsce instytucją odpowiedzialną za badanie i prognozowanie pogody jest Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Klimat jest definiowany jako przebieg pogody na danym obszarze w dłuższym okresie czasu.

Czynniki Kształtujące Temperaturę Powietrza

Temperatura powietrza jest kształtowana przez szereg czynników, które mają istotny wpływ na jej rozkład na Ziemi. Do najważniejszych czynników należą szerokość geograficzna, wysokość nad poziomem morza, odległość od mórz i oceanów, rzeźba terenu oraz prądy morskie.

  • Szerokość geograficzna: kulistość Ziemi sprawia, iż promienie słoneczne padają na jej powierzchnię pod różnym kątem, w różnych szerokościach geograficznych. Ilość energii słonecznej, która dociera do powierzchni Ziemi zależy od wysokości Słońca nad horyzontem.
  • Rzeźba terenu: stoki dosłoneczne mają wyższe temperatury. Na półkuli północnej są stoki południowe zaś na półkuli południowej - stoki północne. W obniżeniach terenu (doliny, kotliny) może nawarstwić się zimne powietrze, gdyż ma ono większy ciężar od powietrza ciepłego. Temperatura powietrza w obniżeniu jest wtedy niższa niż na obszarach, które są wyżej położone.
  • Pokrycie terenu: szczególne znaczenie ma wilgotność podłoża i jego barwa, bowiem od nich zależy zdolność pochłaniania i odbijania promieniowania słonecznego. Stosunek promieniowania odbitego do całkowitego promieniowania, które dociera do powierzchni Ziemi nazywamy albedo. Ciemna powierzchnia podłoża ma większe możliwości pochłaniania promieniowania oraz oddawania ciepła atmosferze. Temperatura powietrza jest wysoka, jeżeli jest niskie albedo. Podłoże jasne, np.
  • Rodzaju podłoża: na temperaturę powietrza wpływa różnica szybkości nagrzewania się i oddawania ciepła przez wodę i ląd. Ląd nagrzewa się szybciej niż woda, ta z kolei wolniej oddaje ciepło. Dlatego też latem morze jest chłodniejsze od lądu, cieplejsze natomiast jest zimą.
  • Prądów morskich: temperaturę powietrza podwyższają ciepłe prądy morskie, co jest wyjątkowo dobrze widoczne zimą w średnich i wyższych szerokościach geograficznych, zimne prądy natomiast obniżają temperaturę.
  • Zachmurzenie: jest to stopień pokrycia nieba przez chmury. Aby określić ten stopień stosuje się skalę od 0 do 8 (0 - brak, 8 - oznacza pełne zachmurzenia). Jednocześnie przy określaniu stopnia zachmurzenia podaje się także rodzaj i gatunek chmur.

Zróżnicowanie temperatury powietrza na Ziemi charakteryzuje się pewnymi prawidłowościami. Najniższe temperatury występują na obszarach okołobiegunowych, w Północnej Azji oraz Ameryce Północnej. Najwyższe temperatury obserwuje się w lipcu koło zwrotnika Raka, a w styczniu koło zwrotnika Koziorożca.

Ciśnienie Atmosferyczne: Definicje i Wartości

Ciśnienie atmosferyczne jest definiowane jako nacisk, który powietrze wywiera na powierzchnię Ziemi. Ciśnienie atmosferyczne jest to stosunek wartości wektora siły, z jaką słup powietrza naciska na powierzchnię ziemi do powierzchni na jaką dany słup naciska. W wyniku tego w górach ciśnienie jest niższe, ponieważ słup ten jest mniejszy, na nizinach natomiast ciśnienie jest wyższe. Wartość ciśnienia atmosferycznego obecnie mierzy się w hektopaskalach (hPa). 1 hektopaskal to nacisk 100 niutonów na m2 powierzchni. Za normalne ciśnienie atmosferyczne uznaje się ciśnienie powietrza o temperaturze 0°C mierzone na poziomie morza na szerokości geograficznej 45°, które wynosi 1013 hPa.

Ekstremalne Wartości Ciśnienia Atmosferycznego

Najwyższe zarejestrowano 19 grudnia 2001 r. w miejscowości Tosontsengel na Mongolii - wyniosło wtedy 1086 hPa. Natomiast najniższe ciśnienie atmosferyczne, wynoszące 870 hPa, spowodowane przejściem tajfunu Tip, zarejestrowano 12 października 1979 r. na Północnym Pacyfiku. Dla Oceanu Atlantyckiego rekord padł 19 października 2005 r. W oku huraganu Wilma, który następnie spustoszył Florydę, odnotowano ciśnienie 882 hPa. W Polsce 16 grudnia 1997 r. zanotowano 1054 hPa w Suwałkach. Inne rekordy to 1051,1 hPa 22 stycznia 2006 r., 1050 hPa 3 stycznia 1993 r. i 1048 hPa 10 grudnia 1991 r., najniższe zaś (965,2 hPa) zanotowano 26 lutego 1989 r.

Przeczytaj także: Wilgotność Powietrza: Wszystko, Co Musisz Wiedzieć

Układy Baryczne

  • Wyż baryczny: to układ baryczny, w którym ciśnienie atmosferyczne wzrasta w kierunku środka, osiągając najwyższą wartość w centrum.
  • Niż baryczny: to układ baryczny, w którym ciśnienie atmosferyczne maleje w kierunku środka, osiągając najniższą wartość w centrum.

Na mapach pogody często spotykamy się z pojęciem izobaru, czyli linii łączącej punkty o jednakowym ciśnieniu. Ciśnienie atmosferyczne na Ziemi podlega pewnym prawidłowościom. Najwyższe ciśnienie występuje w strefie zwrotnikowej, podczas gdy w strefie równika ciśnienie jest obniżone przez cały rok. Interesujące jest to, że ciśnienie nad morzem latem ulega zmianie, przechodząc z wyżu na niż.

Wilgotność Powietrza i Opady Atmosferyczne

Opady atmosferyczne są ściśle związane z wilgotnością powietrza, która jest miarą zawartości pary wodnej w atmosferze. Wilgotnością powietrza nazywamy zawartość pary wodnej w powietrzu, w postaci aerozolu bądź pary, podawana jest zazwyczaj w jednostkach względnych. Za 100% w określonej temperaturze przyjmuje się maksymalną zawartość pary wodnej, od której zaczyna się w danych warunkach jej skraplanie. Im wyższa jest temperatura powietrza, tym większa może być zawartość w nim pary wodnej. Wilgotność powietrza w przyrodzie występuje praktycznie wszędzie z wyjątkiem obszarów pustynnych i polarnych. W lesie tropikalnym wilgotność powietrza może dochodzić nawet do 100 procent. Na terenie otwartym odsetek pary wodnej w powietrzu zależy od panujących warunków (głownie opadów atmosferycznych i temperatury).

Pomiary Wilgotności Powietrza

Do pomiaru wilgotności powietrza używa się higrometrów (wilgotnościomierzów, gr hygros - wilgotny, mokry).

  • Włosowy: pierwotnie używano włosów ludzkich lub zwierzęcych, które zmieniają swoją długość w zależności od pochłoniętej wilgoci (im więcej wilgoci pochłonie tym jest dłuższy).
  • Kondensacyjny: bazujący na zjawisku skraplania się pary na gładkich powierzchniach.

Szczególnym rodzajem higrometru jest psychrometr. Za pomocą dwóch identycznych termometrów, z których jeden pozostaje suchy, a pojemniczek z rtęcią drugiego owinięty jest wilgotnym batystem. Termometr owinięty batystem zawsze pokazuje niższą temperaturę, dzięki czemu na podstawie tablic psychrometrycznych i różnicy temperatur można z dużą dokładnością określić wilgotność powietrza.

Mgła i Chmury

Następstwem ochładzania się powietrza i zmniejszania się jego zdolności do absorpcji pary wodnej jest mgła, czyli zawiesina bardzo małych w przyziemnej warstwie powietrza powodująca ograniczenie widoczności poniżej jednego kilometra. Adwekcyjna - jest wynikiem poziomego (adwekcyjnego) przemieszczania się ciepłego i zimnego powietrza nad zimną powierzchnią Ziemi. Chmury to obserwowane w atmosferze zbiory zawieszonych w atmosferze różnych substancji.

Przeczytaj także: Geograficzne Spojrzenie na Wilgotność i Opady

Rodzaje Chmur

Ze względu na niepowtarzalność budowy oraz wyglądu chmur podzielono je na jedenaście rodzajów. Aby opisać wygląd chmur i wysokość na jakiej się tworzą używa się określeń w języku łacińskim. Taki sposób klasyfikacji został wymyślony w 1803 roku, przez angielskiego chemika Luke`a Howarda.

  • Cirrus (Ci): zbudowana z kryształków lodu chmura pierzasta piętra wysokiego.
  • Cirrostratus (Cs): zbudowana z silnie rozproszonych kryształków lodu chmura pierzasto - warstwowa piętra wysokiego. Nadaje niebu przymglony wygląd, występuje w postaci pierzastej białej zasłony o włóknistym wyglądzie.
  • Cirrocumulus (Cc): zbudowana praktycznie w całości z kryształków ludu pierzasto - kłębiasta chmura piętra wysokiego nie przysłaniająca słońca.
  • Altocumulus (Ac): zbudowana z kropelek wody kłębiasta chmura piętra średniego. Występuje w postaci ławic złożonych z członów między którymi prześwituje niebo.
  • Altostratus (As): zbudowana z kryształków lodu i kropelek wody warstwowa chmura średniego piętra. Ma dużą rozciągłość poziomą, występuje jako szary lub niebieski płat albo warstwa.
  • Nimbostratus (Ns): zbudowana z kropelek wody i kryształków lodu chmura deszczowo - warstwowa. Całkowicie zasłania słońce, dając zazwyczaj ciągłe opady deszczu.
  • Stratus (St): zbudowana z kropelek wody i kryształków lodu chmura niskiego piętra. Podstawa chmur może przysłaniać wierzchołki gór, przy bezwietrznej pogodzie występuje jako mglista, jednolita warstwa.
  • Stratocumulus (Sc): zbudowana z małych kropelek wody chmura warstwowo - kłębiasta rzadko przynosząca opady deszczu.
  • Cumulus (Cu): zwarta, o wyraźnych zarysach, zbudowana z kropelek wody, kłębiasta. Cumulus rozwija się pionowo, podstawa pozostaje zwykle ciemniejsza, spłaszczona i ułożona bardziej poziomo.
  • Cumulonimbus (Cb): zbudowana z kropelek o różnych wielkościach, kryształków lodu, płatków śniegu i gradu chmura kłębiasto - deszczowa. Przybiera kształt wieży o dużej rozciągłości pionowej, jest gęsta i ciemna u podstawy, a u góry gładka, włóknista lub prążkowana i prawie zawsze spłaszczona na kształt kowadła lub wachlarza.

Rodzaje Opadów Atmosferycznych

Opadem atmosferycznym nazywamy ogół spadających na powierzchnię ziemi produktów kondensacji pary wodnej w stanie stałym lub ciekłym. Wyróżniamy opady: deszcz, mżawka (różni się od deszczu wielkością spadających kropel wody, dla mżawki kropla wody ma mniej niż 0,5 mm), śnieg, krupa (zbite kulki śnieżne, bądź śnieżne otoczone warstewką lud, o średnicy od 1 do 15 mm), grad. Do opadów atmosferycznych nie zalicza się rosy, szadzi ani szronu.

Ilość opadu podaje się w litrach na metr kwadratowy, bądź w milimetrach wysokości, jednostki te są sobie równe.

Na Ziemi opady są nierównomierne. Szerokość geograficzna - im dalej od biegunów Ziemi tym opady są większe, co spowodowane jest zróżnicowaniem temperatur (im bliżej równika tym temperatury wyższe) co skutkuje większą zdolnością powietrza do przechowywania pary wodnej. Jednak opady nie zmieniają się w pełni zgodnie z szerokością geograficzną, ponieważ wpływ na ilość opadów ma również ciśnienie atmosferyczne.

Cyrkulacja Powietrza

Cyrkulacja powietrza na Ziemi tworzy globalny system wiatrów i stref ciśnienia. W tym systemie powietrze krąży w pionowych komórkach, tworząc charakterystyczny schemat wznoszenia i opadania. Cyrkulacja monsunowa jest efektem nierównomiernego nagrzewania się sąsiadujących ze sobą obszarów. Regiony, w których występowanie cyrkulacji monsunowej jest typowe, to południowa i południowo-wschodnia Azja.

Przeczytaj także: Zamiennik vs. oryginał: Obudowa filtra BMW E46 318i

Wiatry Lokalne

Wiatry lokalne to wiatry, które występują w poszczególnych regionach świata. Wiatrów lokalnych jest ponad 2 tysiące. Mimo różnych nazw, które noszą, schemat ich powstawania jest podobny. Najbardziej znane to:

  • Bryza: lekki wietrzyk wiejący znad zbiornika wodnego w kierunku lądu, tak zwana bryza dzienna (morska). Natomiast bryza nocna (lądowa) wieje z lądu w kierunku zbiornika wodnego. Bryza występuje tylko w ciepłej porze roku i jest uwarunkowana różnicą temperatur podłoża, która najmocniej zaznacza się pod wieczór i nad ranem.
  • Fen: tworzy się, gdy masy powietrza przemieszczające się z wyżu do niżu napotykają barierę górską. Jest to ciepły, suchy i porywisty wiatr.
  • Wiatr górski i dolinny: powstają w górach podczas bezchmurnej pogody. Wiatr dolinny powstaje, gdy powietrze, które przylega do stoków, ogrzewa się i unosi, a na jego miejsce napływa powietrze chłodniejsze, z dna doliny. Zaś wiatr górski powstaje, gdy nocą szczyty się silnie wychładzają i chłodne powietrze opada w dół, zaś ciepłe unosi.
  • Bora: zimny, suchy i porywisty wiatr, który powstaje na obszarach, na których wyżyny bądź góry znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie dużego zbiornika wodnego (jezioro czy morze).

Wpływ Pogody na Zdrowie Człowieka

Ciśnienie atmosferyczne oraz temperatura powietrza nie pozostają obojętne na samopoczucie i zdrowie człowieka. Wiatry fenowe, na przykład w naszym kraju, wiatr halny są zjawiskiem o niekorzystnym wpływie na organizm ludzki. Jest on ciepły i suchy, o dużej prędkości i porywistości, powstający podczas przemieszczania się mas powietrza przez łańcuchy górskie. Pojawienie się go zawsze powoduje nagłą zmianę wielu czynników meteorologicznych, wyzwalając ujemne skutki w organizmie. Dlatego drażliwość układu wegetatywnego zdrowych ludzi zależy od frontów atmosferycznych. Dzieje się tak ponieważ spotykają się ze sobą dwie różne masy powietrza (np. polarnego, tropikalnego czy kontynentalnego). Na ogół nie mieszają się ze sobą, lecz stykając się, tworzą płaszczyznę frontu. Skutkuje to szybkimi zmianami równocześnie wielu parametrów meteorologicznych: wilgotności, temperatury, prędkości i kierunku wiatru, stopienia i rodzaju zachmurzenia, widzialności, stanu zanieczyszczenia, występowania opadów itp.

Zależności Między Pogodą a Chorobami

  • Naukowcy zwrócili uwagę na zależność między powstawaniem zaostrzeń choroby wieńcowej oraz zawałów serca: zawały występują najczęściej jesienią i zimą, rzadziej wiosną, a stosunkowo sporadycznie w czerwcu.
  • Gwałtowne zmiany temperatury powietrza oraz pogoda niżowa z wilgotnym powietrzem i silnymi wiatrami sprzyjają zachorowaniom wirusowym.
  • Wraz z nagłym napływem chłodnego powietrza chorzy z astmą oskrzelową częściej mają napady duszności.
  • Zaobserwowano również zależność między występowaniem udarów mózgu a warunkami pogody.
  • Co się tyczy chorych na nadciśnienie tętnicze najbardziej narażeni są na zwyżki ciśnienia podczas przechodzenia frontów chłodnych, na spadki zaś - w ciepłych porach roku i podczas frontów ciepłych.

Testy i Sprawdziany z Geografii

Test z geografii dotyczy atmosfery. Sprawdzian przygotowany w oparciu o Oblicza Geografii, poziom rozszerzony. Test: InneKlasa 1, dział 5 - Litosfera. Teścik dla pierwszej gimnazjum. Jest to test z tematów "Atmosfera.Temperatura powietrza" i "Ciśnienie atmosferyczne i wiatr" z książki dla 1 gimnazjum "Planeta Nowa" wyd. Test Geografia Puls Ziemi 1 przeznaczony do powtórki przed sprawdzianem. Sprawdzian / kartkówka dla klasy 1 liceum, pytania dotyczące znajomości zagadnienia hydrosfery.

tags: #geografia #planeta #nowa #1 #wilgotność #powietrza

Popularne posty: