Meteorologia



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Meteorologia
Windstorm Emma.png
ciência , disciplina acadêmica
Subclasse de Ciência da Terra Editar
Nome curto clima Editar
Praticado por meteorologista Editar
Assunto da disciplina tempo , atmosfera da terra Editar
História História da meteorologia Editar
Tag Stack Exchange https://earthscience.stackexchange.com/tags/meteorology Editar

A meteorologia é uma ciência cujo propósito é o estudo de fenômenos meteorológicos como as nuvens , a chuva ou o vento , a fim de entender como se formam e evoluem com base em parâmetros medidos como pressão , temperatura e umidade . A palavra vem do grego antigo μετέωρος  / metéōros ("  que está acima da terra  "), que se refere a partículas suspensas na atmosfera e -λογία  / -logia , "fala" ou "conhecimento".

É uma disciplina que lida principalmente com a mecânica dos fluidos e termodinâmica, mas que faz uso de vários outros ramos da física , química e matemática . Originalmente puramente descritiva, a meteorologia tornou-se um local de aplicação dessas disciplinas. Para tal, deve basear-se numa rede coerente de observações: a primeira do género - que diz respeito a um território multinacional alargado - surgiu em 1854, sob a direcção do francês Le Verrier, que estabeleceu uma rede europeia de dados atmosféricos e operado desde 1856.

A meteorologia moderna torna possível prever a evolução do tempo, baseando-se em modelos matemáticos de curto e longo prazo que assimilam dados de muitas fontes, incluindo estações meteorológicas, satélites e radares. A meteorologia tem aplicações em campos muito diversos, como necessidades militares, produção de energia, transporte (aéreo, marítimo e terrestre), agricultura , medicina , construção , fotografia aérea e cinema . Também é aplicado para prever a qualidade do ar .

Histórico

A história da meteorologia conhece três períodos. Em primeiro lugar, muito cedo na Antiguidade , as pessoas tentam interpretar os fenômenos meteorológicos que pontuam suas vidas. No entanto, eles apenas confiam em seus sentidos e enfrentam a ira da natureza. Durante esse período, os chineses são os primeiros a ter uma abordagem rigorosa dos fenômenos climáticos. Portanto, é na China que as observações meteorológicas mais antigas foram encontradas já em 1216 aC.

O termo meteorologia é criado pelo filósofo grego Aristóteles para descrever o que chamaríamos de Ciências da Terra em geral e não o campo exclusivo do estudo da atmosfera . Anaximandro é o primeiro a explicar os fenômenos meteorológicos pela intervenção dos elementos e não por causas divinas.

A partir de VI th  século , após a queda do Império Romano do Ocidente e os eventos climáticos extremos de 535-536 , começa na Europa pela segunda vez na história da meteorologia, enquanto esses eventos levam a uma regressão brutal vai até o Renascimento do século XII . Este início da Idade Média levou ao abandono de grande parte do saber greco-romano, exceto nas bibliotecas de alguns mosteiros . Restam apenas alguns ditos meteorológicos de receitas orais e observações mais ou menos rigorosas. A meteorologia é então apenas uma pseudociência . Apesar de tudo, os dizeres, longe do rigor científico, não são todos destituídos de sentido. O mundo bizantino, por sua vez, preservou a herança greco-romana, mas se esgota na defesa militar de seus territórios contra o império árabe-muçulmano. Isso equivale mais ou menos a introspecção herança greco-romana (que é parcialmente retransmissão na Europa durante o Renascimento do século XII ) e perpetua ou mesmo desenvolve, o conhecimento consistente para o XIV th  século . A chegada ao XV th  século refugiados que fogem bizantina conquistas árabes terminaram com um retorno de muitos textos gregos e romanos.

O terceiro período da história da meteorologia começa com o nascimento da meteorologia moderna e, portanto, o fim do empirismo e dos ditos. A idéia de fazer observações regulares como base para o trabalho em meteorologia vem do XV th  século. É primeiro uma série de instrumentos desenvolvidos como Galileu que construiu um termoscópio , ancestral do termômetro , Evangelista Torricelli que criou o primeiro vácuo artificial e usou o conceito para imaginar o primeiro barômetro e Robert Hooke que redescobriu o princípio do ' anemômetro para medir a velocidade do instrumento de vento essencial à navegação.

Então é o estudo dos fenômenos meteorológicos. Na Europa, Blaise Pascal descobre que a pressão também diminui com a altitude e infere que há um vácuo além da atmosfera e Edmund Halley mapeia os ventos alísios entende que as mudanças atmosféricas são causadas pelo aquecimento solar diurno. Na América, Benjamin Franklin nota que os sistemas meteorológicos vão de oeste a leste na América do Norte, publica o primeiro mapa científico da Corrente do Golfo , mostra que os relâmpagos são um fenômeno elétrico , relaciona erupções vulcânicas e comportamento do clima e especula sobre os efeitos do desmatamento no clima .

No início do XIX °  século conceitos mais gerais estão surgindo. O britânico Luke Howard escreve Sobre a modificação das nuvens, no qual dá os nomes que agora conhecemos às nuvens do latim . Francis Beaufort apresenta sua escala descritiva de ventos destinada a marinheiros, a escala Beaufort , que relaciona os efeitos do vento nas ondas com sua força nos nós . Em 1835, em um artigo Sobre as equações do movimento relativo dos sistemas dos corpos , Gaspard-Gustave Coriolis descreve matematicamente a força que leva seu nome: a força de Coriolis . Essa força é essencial para descrever o movimento dos sistemas meteorológicos, conforme Hadley previra um século antes. Em 1838, William Reid publicou sua polêmica Lei das Tempestades , descrevendo o comportamento das depressões , que dividiu a comunidade científica por dez anos.

Ao mesmo tempo, as primeiras redes de observação foram se desenvolvendo. Em 1654, a conselho do jesuíta Luigi Antinori, Ferdinand II de Medici inaugurou a primeira rede meteorológica global coordenada pela Sociedade Meteorológica de Florença . Em 1849, o Smithsonian Institution , sob a direção do físico Joseph Henry, começou a estabelecer uma rede de estações meteorológicas de observação nos Estados Unidos . As observações serão divulgadas rapidamente graças à invenção em 1837 por Samuel Morse do telégrafo . Urbain Le Verrier , diretor do Observatório de Paris , e o vice-almirante Robert FitzRoy fizeram o mesmo na Europa em 1856 e 1860.

Todas as redes de avistamento mencionadas até agora eram independentes. Portanto, informações meteorológicas cruciais não puderam ser transmitidas. Isso foi particularmente importante no mar, pois o principal promotor do comércio internacional será o americano Matthew Fontaine Maury . Em 1853, uma primeira conferência de representantes de dez países se reuniu em Bruxelas para formalizar um entendimento e padronizar a codificação de dados meteorológicos. Em 1873, a Organização Meteorológica Internacional foi fundada em Viena por países com serviços meteorológicos.

Em 1902, após mais de 200 lançamentos de balões, muitas vezes realizados à noite para evitar o efeito da radiação solar, Léon Teisserenc de Bort descobriu a troposfera , a tropopausa e a estratosfera , que lançaram a aerologia aplicada à meteorologia. Em 1919, a escola de Bergen na Noruega, sob a direção de Vilhelm Bjerknes , desenvolveu a ideia de massas de ar se encontrando ao longo de áreas de descontinuidade que eram chamadas de frentes . Ao combinar a força de Coriolis, essas noções e a força de pressão, eles explicaram a geração, intensificação e declínio dos sistemas climáticos de latitude média. Ainda hoje, as explicações meteorológicas simplificadas que vemos na mídia usam o vocabulário da escola norueguesa.

Durante a Segunda Guerra Mundial , a meteorologia tornou-se um instrumento essencial do esforço de guerra e poderia se beneficiar de um suporte nunca antes visto. Escolas foram criadas para treinar técnicos e meteorologistas em grande número porque desempenhava um papel de liderança no encaminhamento de navios e comboios de suprimentos, no desdobramento da aviação e no planejamento de operações militares. A Guerra do Tempo no Atlântico Norte , entre outros, viu os Aliados (em particular a Grã-Bretanha) e a Alemanha competirem pelo acesso a dados meteorológicos confiáveis ​​no Atlântico Norte e no Ártico. Após a guerra, em 1951, a Organização Meteorológica Mundial (OMM) foi fundada pela ONU para substituir a Organização Meteorológica Internacional criada em 1873 para a divulgação de dados meteorológicos.

Como a meteorologia está relacionada à mecânica dos fluidos (veja a seção de ciência meteorológica ), já em 1922 Lewis Fry Richardson publicou a previsão do tempo por processo numérico que descreveu como termos menores nas equações do movimento do ar poderiam ser negligenciados para resolver mais facilmente as condições futuras da atmosfera. No entanto, foi somente com o advento dos computadores , após a Segunda Guerra Mundial, que sua ideia foi realmente colocada em prática a partir da década de 1950. Foi o início da previsão numérica do tempo , uma formulação na forma de programas de computador cada vez mais completos para resolver equações meteorológicas.

Novos instrumentos são então desenvolvidos:

  • Os primeiros radares meteorológicos operacionais graças a vários pesquisadores, incluindo David Atlas e J. Stewart Marshall  ;
  • O primeiro satélite meteorológico foi colocado em órbita em 1960 ( TIROS-1 ). Isso marca o início da coleta de dados meteorológicos do espaço em uma resolução muito maior do que as estações terrestres;
  • Telecomunicações onda de rádio no início do XX °  século e por satélite, e na década de 2000, a internet apenas revolucionar a distribuição de informação.

O desenvolvimento de computadores mais poderosos na década de 1970 e supercomputadores na década de 1980 levou a uma melhor resolução dos modelos numéricos de previsão do tempo . Pesquisas sobre a atmosfera, os oceanos e suas inter-relações, fenômenos de grande escala como o El Niño e ciclones tropicais ou de escala fina como tempestades melhoram o conhecimento dos fenômenos meteorológicos. Segue uma melhor parametrização das equações. Além disso, os instrumentos de coleta de dados evoluíram muito desde 1960: automação dessa coleta, sensoriamento remoto e melhoria de sua resolução levando a sondagens mais precisas da atmosfera.

Mais recentemente, o estudo das tendências de temperatura e concentração de CO 2 decolou. A partir do final do XX °  século , a maioria dos cientistas têm reconhecido a existência de aquecimento global desde o início da era industrial . No início do XXI th  século , um relatório de peritos internacional reconheceu a ação humana como a mais provável responsável por tal aquecimento e previu uma continuação do mesmo.

Ciência meteorológica

O objetivo da meteorologia é encontrar as leis que regem a dinâmica do fluido que chamamos de ar e ser capaz de prever seu comportamento futuro. O ar é um fluido compressível, composto de diferentes gases e encontrado em uma fina camada na superfície de uma estrutura giratória (a Terra ). Como a meteorologia é um ramo da física, a teoria dos fluidos, o cálculo de forças e a termodinâmica são usados ​​para explicar o comportamento da atmosfera.

Comportamento em larga escala

Primeiro, para explicar o movimento do ar em escala planetária, a chamada escala sinótica , nos deparamos com sete incógnitas:

  • Pressão (P)
  • Temperatura (T)
  • Densidade do ar ( )
  • Conteúdo de água (q)
  • Três dimensões x, y e z

Então você precisa de sete equações:

onde g é a constante de gravidade;
  • a equação de continuidade de massa relaciona a variação de massa em um volume de ar e sua forma ao longo do tempo (veja as equações de Navier-Stokes );
  • a equação de composição relaciona o conteúdo de água do ar e sua variação no espaço.

As equações do balanço de energia da termodinâmica levam em consideração as mudanças de fase de um dos componentes importantes da atmosfera: a água.

Resolver essas equações não é fácil porque elas têm muitos termos que nem todos agem na mesma escala. Por exemplo, em equações de momentum, as equações calculam o movimento do ar pela diferença entre o gradiente de pressão e a força de Coriolis. Como as forças envolvidas são quase iguais, a diferença será algumas ordens de magnitude menor. Um erro de cálculo, portanto, dá grandes diferenças no resultado.

Além disso, a atmosfera é um sistema onde as variáveis ​​mudam de valor a cada ponto. Não é possível sondá-lo com uma resolução que nos permita definir perfeitamente seu estado inicial. É por isso que os primeiros meteorologistas desenvolveram modelos conceituais empíricos para explicar o comportamento da atmosfera. As frentes , barométricas ocas e outras palavras tão conhecidas no vocabulário dos apresentadores de tempo desde as primeiras explicações da época . Eles foram possibilitados pelo desenvolvimento de meios de sondar a atmosfera por aerologia .

Posteriormente, as teorias da dinâmica atmosférica e os dados obtidos em radiossondas permitiram o desenvolvimento de modelos matemáticos utilizando apenas os termos mais importantes nas equações e simplificando a estrutura da atmosfera. Com o advento da computação, os termos negligenciados podem ter sido gradualmente incorporados, embora ainda não tenham sido totalmente incorporados (consulte Previsão Numérica do Tempo ).

No entanto, a meteorologia ainda é prejudicada pela densidade muito baixa de dados disponíveis. As estações de sondagem estão a várias centenas de quilômetros de distância uma da outra e, embora sensores remotos, como satélites e radares, aumentem a definição da análise, todas essas informações contêm imprecisões bastante grandes. Portanto, a previsão do tempo ainda é uma mistura de cálculos vindos das equações e da experiência do meteorologista.

Comportamento de escala fina

As equações vistas acima envolvem certas suposições que pressupõem que o movimento do ar e a condensação ocorrem lentamente o suficiente para que a pressão, a temperatura e o conteúdo de água se adaptem gradualmente. No entanto, quando descemos para escalas mais finas, da ordem de alguns metros a alguns quilômetros, e quando os movimentos são rápidos, algumas dessas equações são apenas aproximações.

Por exemplo, a equação hidrostática não é respeitada em tempestades onde a água contida nos volumes de ar em ascensão , condensa mais lentamente do que se possa imaginar. Na verdade, as variações de pressão e temperatura ocorrem de forma não linear neste caso. O papel de vários pesquisadores meteorológicos é, portanto, investigar fenômenos de pequena escala, como tempestades, tornados e até mesmo em sistemas de grande escala, como ciclones tropicais, que incluem itens de escala fina.

Camada limite

A maior parte da troca de calor, umidade e partículas ocorre na fina camada de ar logo acima da superfície da Terra. Estamos falando aqui sobre a interação oceano-atmosfera, elevação orográfica , convergência por relevo, área urbana versus rural, etc. O atrito está presente em todos os lugares, mas muito variável nesta camada e causa turbulência que torna essas trocas muito complexas. Isso dá origem a uma parametrização destes no cálculo das equações. O estudo da camada limite é, portanto, um dos campos importantes da pesquisa meteorológica.

Escala planetária

As escalas anteriores estavam todas relacionadas ao comportamento dos sistemas climáticos de alguns minutos a alguns dias. No entanto, existem ciclos que duram meses ou até anos. Esse comportamento planetário também é regido pelas equações primitivas na forma de desenvolvimento de ondas, como as ondas de Rossby , que se propagam na atmosfera e dão oscilações de ressonância . O estudo da escala planetária também está ligado às trocas de calor e umidade entre os trópicos e as regiões polares.

Um exemplo conhecido dessa escala é o fenômeno El Niño , uma anomalia da temperatura da superfície do mar no Pacífico Sul que está relacionada a uma mudança nos ventos alísios naquela região e que se repete em intervalos variáveis. Menos conhecidas são a Oscilação Madden-Julian , a Oscilação do Atlântico Norte e outras que influenciam a trajetória da latitude média. Esta escala tende para a climatologia .

Especialidades

Instrumentação

A meteorologia depende da coleta do valor das variáveis ​​atmosféricas mencionadas anteriormente. Instrumentos como o termômetro e o anemômetro foram usados ​​primeiro individualmente e, em seguida, muitas vezes agrupados em estações meteorológicas terrestres e marítimas. Esses dados foram inicialmente muito dispersos e obtidos por amadores. O desenvolvimento das comunicações e dos transportes obrigou os governos de todos os países a estabelecer redes de observação em seus serviços meteorológicos e a desenvolver novos instrumentos. Nessas redes nacionais, os instrumentos e sua instalação obedecem a padrões rígidos, de modo a enviesar a inicialização dos modelos o menos possível.

O desenvolvimento de balões no final do XIX th  século , em seguida, aviões e mísseis XX th  século deixada dados de elevação cobrar. Finalmente, desde a segunda metade deste século, radares e satélites tornaram possível a cobertura completa de todo o globo. A pesquisa continua para melhorar os instrumentos e desenvolver novos.

Previsão do tempo

A história da previsão do tempo remonta a tempos imemoriais com oráculos e adivinhos . Ela nem sempre foi bem vista. Assim, uma lei inglesa de 1677 condenou os meteorologistas, acusados ​​de bruxaria , à fogueira . Essa lei não foi revogada até 1959, mas nem sempre foi aplicada ao pé da letra. Assim, o Capitão do Grupo James Stagg , meteorologista chefe, e os membros de suas três equipes de previsão, foram capazes de prever uma calmaria para os desembarques na Normandia na manhã de, sem medo de sofrer esse destino.

Ciência moderna realmente data do final do XIX °  século e início do XX th . A previsão do tempo é uma aplicação de conhecimento meteorológico e moderna coleta de dados e técnicas de computador para prever o estado da atmosfera em um momento posterior. No entanto, tem-se afirmado desde a Segunda Guerra Mundial com a entrada em funcionamento de meios técnicos como o radar , as comunicações modernas e o desenvolvimento de computadores . Existem vários campos de aplicação para previsões, incluindo:

Hidrometeorologia Meteorologia da aviação Meteorologia agrícola ou (agrometeorologia) Meteorologia costeira Meteorologia e Estrada
Meteorologia florestal Meteorologia marítima Meteorologia militar Meteorologia de montanha Meteorologia tropical
Meteorologia e poluição Previsão de fortes tempestades Previsão numérica do tempo Previsão de ciclones tropicais

Tecnologias de controle de clima

Não existe nenhum mecanismo na literatura científica para o tempo deliberado ou modificação do clima que demonstre, teoricamente ou na prática, a capacidade de afetar o tempo em grande escala de maneira controlada. Até agora, apenas alguns métodos foram capazes de fornecer resultados localizados em circunstâncias favoráveis.

Aqui estão alguns exemplos de tecnologias destinadas a obter algum controle sobre certas condições atmosféricas  :

  • HAARP , tecnologia para o estudo e modificação localizada das propriedades radioelétricas da ionosfera  ;
  • Canhão anti-granizo  : para tentar interromper a formação de granizo por meio de ondas de choque ( anedótico );
  • Semeadura de nuvens  : liberando fumaça de iodeto de prata nas nuvens para aumentar o número de núcleos de condensação disponíveis e, portanto, a chuva. No caso de tempestades, isso teria o efeito de aumentar o número de pedras de granizo em detrimento de seu tamanho individual;
  • Faróis de nevoeiro para dissipar o nevoeiro por aquecimento localizado.

Pesquisa

Ainda há muito a ser feito para entender e configurar os fenômenos meteorológicos. Conforme mencionado anteriormente, as equações que governam a atmosfera são complexas e os dados in situ difíceis de obter em alguns casos. As interações de meso e microescala em uma tempestade ou ciclone tropical são difíceis de reproduzir em laboratório. Pesquisadores em assuntos como micrometeorologia , microfísica de nuvens e interação ar-mar devem realizar raciocínios físicos fundamentais e, em seguida, usar simulações matemáticas que comparem às observações.

Fenômenos meteorológicos

Circulação atmosférica

A circulação atmosférica é o movimento planetário da camada de ar ao redor da Terra que redistribui o calor do Sol em conjunto com a circulação oceânica. De fato, como a Terra é um esferóide com eixo de rotação inclinado 23,5  graus em relação ao seu plano de translação em torno de nossa estrela, a radiação solar incidente no solo varia entre um máximo nas regiões diretamente voltadas para o Sol (equador) e um mínimo para aqueles muito inclinados em relação a estes (poloneses). A radiação reemitida pelo solo está ligada à quantidade de energia recebida. Segue-se um aquecimento diferencial entre as duas regiões que não pode persistir sob pena de um aumento infinito desta e é isso que cria a circulação atmosférica.

A pressão na superfície e na altitude é, portanto, dividida em zonas organizadas onde a pressão é um máximo ( anticiclone ), um mínimo ( depressão ), um mínimo local ( vale barométrico ), um máximo local ( pico barométrico ). As áreas onde as baixas temperaturas dos poloneses encontram as quentes do Equador indicam frentes  : frente fria , frente quente e testa ocluída . Alguns sistemas climáticos têm nomes especiais: ciclones tropicais , monções , haboob , El Niño , bloqueio de ar frio , etc.

El Niño, La Niña

O El Niño e a Oscilação do Sul (OA) são os dois pólos do mesmo fenômeno denominado ENOS que afeta o sul do Pacífico. Os ciclos deste último perturbam o equilíbrio termodinâmico do casal oceano (El Niño) - atmosfera (oscilação sul). É responsável por grandes mudanças na circulação atmosférica e oceânica com impactos globais.

O oposto do El Niño é o La Niña, que traz temperaturas anormalmente frias do oceano para o leste do Pacífico ao redor do equador . A atividade da tempestade é reforçada na bacia do Pacífico ocidental à medida que os ventos alísios aumentam de intensidade. Os efeitos do La Niña são quase opostos aos do El Niño. O La Niña e o El Niño nem sempre se sucedem, em média apenas uma vez em cada três, mas a rápida sucessão de condições climáticas muito diferentes de um regime para outro pode causar estresse significativo na vegetação.

Vento

O vento é um movimento da atmosfera. Ele aparece em todos os planetas com uma atmosfera. Esses movimentos das massas de ar são causados ​​por dois fenômenos que ocorrem simultaneamente: um aquecimento desigualmente distribuído da superfície do planeta pela energia solar e a rotação do planeta. Uma representação das variações da força média dos ventos de acordo com sua orientação e, portanto, a identificação dos ventos predominantes, pode ser feita nos setores de uma rosa dos ventos .

Na Terra, várias regiões têm ventos característicos aos quais as populações locais deram nomes particulares. Os ventos são uma fonte de energia renovável e têm sido usados ​​ao longo dos séculos para diversos fins, desde moinhos de vento, à navegação ou simplesmente à secagem. Nas montanhas, o vôo livre utiliza em parte o vento (vôo em declive) e em geral (montanhas e planícies) as correntes ascendentes geradas pelo aquecimento de partículas de ar. A velocidade do vento é medida com um anemômetro, mas pode ser estimada por uma biruta, bandeira, etc.

Os ventos podem ser regulares ou rajadas . Existem corredores de vento muito fortes ao longo das zonas de contraste de temperatura, chamadas correntes de jato . Sob tempestades, a transformação do cisalhamento do vento horizontal em um vórtice vertical resulta em um tornado ou tromba d' água . O mesmo fenômeno pode ocorrer sem uma nuvem e resulta em um vórtice de poeira . A descida do ar em direção ao solo com a precipitação em uma tempestade dá uma rajada descendente . No mar, as frentes de rajada são chamadas de grãos . O relevo é também a causa de catabático ou anabatic ventos .

Nuvens e precipitação

A atmosfera da Terra é composta principalmente de nitrogênio (quase 80%), oxigênio e vapor de água . Seus movimentos verticais permitem a compressão ou expansão desse gás de acordo com a lei dos gases ideais em um processo geralmente adiabático . A quantidade máxima de vapor d'água que o ar pode conter depende de sua temperatura. À medida que o ar sobe, ele se expande e sua temperatura diminui, permitindo que o vapor de água se condense, na saturação , em gotas. Uma nuvem é então formada.

Uma nuvem é, portanto, um conjunto de gotículas de água (ou cristais de gelo) suspensas no ar. O aparecimento da nuvem depende da luz que recebe, da natureza, tamanho, número e distribuição das partículas que a constituem. Quanto mais quente o ar, mais vapor d'água ele pode conter e maior a nuvem. Quanto mais fortes forem os movimentos verticais do ar, mais a nuvem terá uma extensão vertical significativa.

Existem dois tipos principais de nuvens: nuvens estratiformes, que surgem do movimento em grande escala da atmosfera, e nuvens convectivas, que se formam localmente quando o ar é instável . Esses dois tipos de nuvens podem ser encontrados em todos os níveis da troposfera e são subdivididos de acordo com sua altura (baixa, média, alta).

Se o movimento vertical for suficiente, gotículas ou cristais de gelo se fundem para dar precipitação líquida ou sólida: chuva , garoa , neve , granizo , granizo , gelo e pelota de gelo . Eles estarão em forma contínua com nuvens estratiformes e na forma de aguaceiros ou trovoadas nas convectivas. Outros hidrometeoros se formam no solo, como neblina e névoa .

Fenômenos auxiliares

Os fenômenos meteorológicos são freqüentemente acompanhados ou produzem fenômenos secundários. O vento levanta sólidos não aquosos, litometeoros , do solo , que permanecem suspensos na atmosfera. A névoa é, portanto, uma suspensão no ar de partículas invisíveis a olho nu e secas, numerosas o suficiente para dar ao ar uma aparência opalescente. Em regiões secas, a névoa de areia é uma suspensão de poeira ou pequenos grãos de areia que permanecem no ar após uma tempestade de vento. O repelente de poeira ou repelente de areia é poeira ou areia levantada do solo a alturas baixas ou moderadas por um vento suficientemente forte e turbulento. Quando o vento aumenta, ocorrem tempestades de areia ou de poeira que atingem grandes alturas. Quando um vórtice muito local se forma em regiões desérticas, geralmente há vórtices de poeira , uma espécie de tornado sem nuvens.

Alguns fenômenos luminosos são devidos à reflexão , refração , difração ou interferência da luz nas partículas presentes na atmosfera. Eles são fotometeoros . Assim, o halo e as parélias , que podem surgir ao redor do Sol ou da Lua, são devidos à refração ou reflexão da luz nos cristais de gelo da atmosfera. Esses fenômenos assumem a forma de anéis, arcos, colunas ou focos luminosos. Ao redor do Sol, os halos podem ter certas cores, enquanto ao redor da Lua, eles sempre aparecem brancos. Da mesma forma, a corona é composta de um ou mais anéis coloridos observáveis ​​ao redor do Sol ou da Lua quando ela está atrás de nuvens finas como nuvens altocúmulos . É devido à difração de luz nas partículas da nuvem.

Outros fenômenos são devidos à difração da luz. A iridescência , geralmente luz azul e / ou verde, é a presença de cor nas bordas das nuvens devido à difração da luz. Uma glória é composta de anéis coloridos que aparecem ao redor da sombra do observador em uma nuvem ou névoa abaixo. O arco-íris , cujas cores variam do roxo ao vermelho, aparece quando a luz de uma clareira passa por uma atmosfera cheia de gotas de chuva. Os anéis Bishop são um fenômeno luminoso que ocorre nas partículas sólidas após uma erupção vulcânica, por exemplo, formando anéis azulados por dentro e vermelhos por fora, causados ​​pela difração dos raios de luz nessas partículas.

A miragem se deve às diferentes densidades das camadas de ar por onde passa o raio de luz. Podem ocorrer dois casos: em um solo superaquecido torna-se visível um objeto distante, mas em imagem invertida, como se fosse refletido em um corpo d'água. É a miragem dos desertos (o mesmo fenômeno ocorre nas estradas de asfalto). Em solo mais frio que o ar, a imagem do objeto aparece acima do objeto visto diretamente. Essas miragens são frequentemente observadas nas montanhas ou acima do mar, é assim que se podem ver os objetos localizados abaixo do horizonte. Os pied-de-vents são raios solares que passam entre as nuvens e vistos contra a luz, raios que são então percebidos como um feixe de luz no céu ou como uma "chuva de luz".

Existem também várias manifestações de eletricidade atmosférica na forma de luzes ou ruídos, chamados eletrometeoros . A maioria está associada a tempestades onde ocorrem descargas repentinas de eletricidade. Eles são relâmpagos , relâmpagos e trovões . O fogo de Santo Elmo é um tipo específico de raio.

Finalmente, embora não associadas à meteorologia, as luzes polares são fenômenos luminosos que aparecem nas camadas superiores da atmosfera na forma de arcos, faixas ou cortinas. As auroras são frequentes em latitudes elevadas, onde as partículas ionizadas do vento solar são desviadas pelos pólos magnéticos e atingem a atmosfera.

Meio Ambiente

Aquecimento global

O aquecimento global é um fenômeno de aumento da temperatura média dos oceanos e da atmosfera , em escala planetária e ao longo de vários anos. Em seu sentido comum, o termo é aplicado à mudança climática observada para cerca de 25 anos, ou seja, desde o final do XX °  século . A maioria dos cientistas atribui a maior parte dessas emissões de aquecimento às emissões de gases de efeito estufa (GEE) de origem humana. A probabilidade do aquecimento global desde 1950 ser de origem humana é superior a 90%, segundo o quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) responsável por estabelecer uma síntese do conhecimento científico atual sobre o assunto. Esta tese é contestada apenas por uma minoria de personalidades.

A American Meteorological Society afirma que a mudança climática está exacerbando os eventos climáticos extremos.

Climatologia aplicada

Enquanto disciplina que mede diferentes fontes de energia ou recursos renováveis ​​( sol , vento , precipitação , etc.), a meteorologia permite medir as quantidades de energia renovável e de água disponíveis e prever a sua disponibilidade ao longo do tempo. Melhora a identificação das situações mais favoráveis ​​para fontes alternativas de energia, que podem ajudar a limitar o aquecimento global e permitir que habitats bioclimáticos e a eficiência energética sejam mais bem adaptados a cada contexto climático.

Os falantes de inglês também falam de biometeorologia, e na França são distribuídos cursos de formação especializados na área ambiental, entre outros pela Météo-France que oferece módulos como "Meteorologia ambiental", "Meteorologia para o potencial eólico  " e "Meio ambiente".

A epidemiologia e a epidemiologia da paisagem também atraem a ciência do clima.

Fenômenos relacionados às condições meteorológicas

Notas e referências

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  17. (en) IPCC (IPCC em inglês), O 4o Relatório de Avaliação do IPCC está saindo Uma imagem das mudanças climáticas o estado atual de compreensão  " , ONU ,(acessado em 30 de julho de 2008 ) [PDF]
  18. (en) IPCC (IPCC em inglês), Climate Change 2001: Synthesis Report  " ,(acessado em 9 de janeiro de 2010 )
  19. A mudança climática exacerba eventos climáticos extremos  " , no Reporterre (acessado em 12 de dezembro de 2018 )
  20. Tromp, SW (1980), Biometeorology: the impact of the weather and clima on humanos and your environment . Heyden and Sons, Londres, Inglaterra
  21. Escola Nacional de Meteorologia , Estágio de Meteorologia Modular  " , Météo-France ,(acessado em 12 de outubro de 2009 )

Veja também

Bibliografia

"Trabalho em homenagem a Jean Mounier"

  • Alex Hermant , Storm trackers , Paris, Nathan-HER, col.  "O encontro da natureza",, 256  p. ( ISBN  978-2-09-260546-2 )
  • Reinhardt Hess , Meteorologia ao longo dos meses - elementos de monitoramento, projeto de observação, conselhos , Imagens, col.  "Observe e descubra",, 128  p.
    (Tradução de Hobby Natur Wetterbeobachtung durch das Jahr, Mosaik Verlag Gmbh Munich, 1993. ( ISBN  2 908136 70 8 ) )
  • Richard Leduc e Raymond Gervais , Knowing Meteorology , University of Quebec Press ,, 299  p. ( ISBN  978-2-7605-0365-6 e 2-7605-0365-8 , leia online )
  • Fabien Locher , The Savant and the Tempest. Para estudar a atmosfera e prever o tempo no XIX th  século , Rennes, Presses Universitaires de Rennes , coll.  "Carnot",
    (com, em particular, uma análise completa sobre Le Verrier e os primórdios da previsão meteorológica científica, e um capítulo sobre a história dos meteorologistas "amadores")
  • Michel Magny , Une histoire du Climat, dos últimos mamutes à era do automóvel , Paris, Errance, coll.  "Coleção das Hespérides",, 176  p. ( ISBN  978-2-87772-100-4 )
  • Gavin Pretor-Pinney ( tradução  do inglês), Le guide du chasseur de ciel , Paris, Éditions Jean-Claude Lattès , col.  “As aventuras do conhecimento”,, 378  p. ( ISBN  978-2-7096-2847-1 )
    (Tradução de Judith Coppel-Grozdanovitch do guia do Cloudspotter, Hodder & Stoughton, Londres, 2006)
  • Sylvie Malardel , Fundamentos da meteorologia, 2 nd edição , Toulouse, Cépaduès ,, 711  p. ( ISBN  978-2-85428-851-3 )
  • Joël Collado e Jean-Christophe Vincendon , As profissões meteorológicas, história e herança , Carbonne, Nouvelles Éditions Loubatières,, 176  p. ( ISBN  978-2-86266-706-5 )

Artigos relacionados

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