En av de första sakerna du förmodligen gör varje morgon är att titta ut genom fönstret för att se hur vädret är. Att titta utanför och lyssna på dagens väderprognos hjälper dig att bestämma vilka kläder du ska ha på dig och kanske till och med vad du ska göra under dagen. Detta berättar hur viktigt vädret är i vår vardag. I den här lektionen kommer vi att få en djupare förståelse för följande:
Människor blandar ofta ihop väder med klimat, men de är inte samma sak, även om de delar gemensamma komponenter.
| Väder | Klimat |
| Det representerar de dagliga förändringarna i atmosfären eller tillståndet i atmosfären på någon plats under en kort tidsperiod med avseende på ett eller flera av dess element. | Det representerar kombinationen av flera vädermönster för en specifik plats i genomsnitt över flera år. Till exempel har Grönland ett kallt ökenklimat och klimatet i Centralasien är tempererat kontinentalt. |
| Två platser även en bit ifrån varandra kan ha olika väder på en och samma gång. | Klimatet i en region anses vara mer eller mindre permanent. |
| På vissa platser ändras vädret dagligen eller varje timme. | Klimatet förändras inte lika snabbt som vädret eftersom det är en sammanställning av flera år av registrerade väderförhållanden. |
Både väder och klimat delar gemensamma element, inklusive vindhastighet och riktning, typ av regn och mängder, fuktighetsnivåer, lufttryck, molntäcke och molntyper och lufttemperatur. På grund av hänsynslösa mänskliga ingrepp förändras både väder och klimat.
En viss dag dikterar vädret vad du har på dig. Till exempel tittar du utanför och ser att det är en ljus och solig dag, så du bär något lätt; eller om det regnar tar du ett paraply innan du går ut. Dagliga väderrapporter spelar också en avgörande roll för att informera oss om inkommande svåra väderförhållanden, om några.
Vädret kan vara soligt, regnigt, molnigt, blåsigt, snöigt eller klart. Det är en del av naturfenomenet som upprätthåller jämvikten i atmosfären.
Vädret varierar beroende på höjder, breddgrader och region och tryckskillnader. När de atmosfäriska förhållandena är extrema eller tillräckligt intensiva för att orsaka förlust av egendom eller förlust av liv, kallas sådant väder som hårt väder. Svårt väder, som tornados, orkaner och snöstormar, kan störa många människors liv på grund av förstörelsen de orsakar.
Det finns sex huvudelement eller komponenter i vädret
Tillsammans bildar dessa element vädret för en plats vid varje given tidpunkt. Forskarna som studerar väder kallas 'meteorologer' - de förutsäger vädret baserat på kunskapen om atmosfäriska processer och de föränderliga elementen.
Låt oss titta på dessa sex element mer i detalj.
Temperaturen mäter hur varm eller kall atmosfären är på en daglig basis. Temperaturen är beroende av solens vinkel; därför kan det ändras upprepade gånger under en dag. Temperaturen mäts med en termometer och rapporteras på två sätt: Celsius och Fahrenheit. Det kallaste vädret inträffar vanligtvis nära polerna, medan det varmaste vädret brukar inträffa nära ekvatorn.
Atmosfäriskt tryck är vikten av luften i atmosfären. Stigningen av varm luft och nedgången av kall luft resulterar i förändringar i atmosfärstrycket. Atmosfärstrycket förekommer mestadels i regioner nära vattendrag. Eftersom kustområden och öar ligger nära vattendrag, upplever de ofta svåra stormar.
Atmosfäriskt tryck uttrycks i en måttenhet som kallas atmosfär och mäts i millibar eller tum kvicksilver. Det genomsnittliga atmosfärstrycket vid havsnivån är ungefär en atmosfär (cirka 1013 millibar eller 29,9 tum).
Atmosfärstrycket förändras med höjden. Den är högre på lägre höjder och är lägre på högre höjder.
Vind är luft i rörelse. Det produceras av den ojämna uppvärmningen av jordens yta av solen. Eftersom jordens yta är gjord av olika land- och vattenformationer absorberar den solens strålning ojämnt. Två faktorer är nödvändiga för att specificera vind: hastighet och riktning.
| Vindriktningen beskrivs genom att använda den riktning som vinden kom ifrån. Till exempel skulle en sydlig vind blåsa från söder till norr. Vindriktningen mäts på ett antal sätt med hjälp av väderflöjlar, flaggor och vindstrumpor. |
| Vindhastigheten mäts i miles per timme eller kilometer per timme. Anemometer är verktyget som används för att mäta vindens hastighet. |
När solen värmer jordens yta värms även atmosfären upp. Vissa delar av jorden får direkta strålar från solen hela året och är alltid varma. Andra platser får indirekta strålar, så klimatet är kallare. Varm luft som väger mindre än kall luft stiger upp. Då rör sig kall luft in och ersätter den uppstigande varma luften. Denna luftrörelse är det som får vinden att blåsa.
Fuktighet avser mängden vattenånga i luften. Vattenånga utgör bara en liten del av atmosfärens massa. Denna lilla mängd vattenånga har dock en viktig effekt på väder och klimat. När solens energi värmer upp jordens yta förångas vatten i hav och vattenkroppar. Vattenånga är en gas i atmosfären som hjälper till att göra moln, regn och snö.
Mängden vatten i luften beskrivs med hjälp av relativ luftfuktighet. Varmare luft rymmer mer vattenånga än kall luft. Om mängden vattenånga i luften förblir densamma, men temperaturen sjunker, kommer den relativa luftfuktigheten att öka. Detta beror på att den kallare luften inte kan hålla så mycket vattenånga. Om temperaturen blir tillräckligt kall kommer luften till den punkt att den håller mest vattenånga den kan hålla. Den relativa luftfuktigheten för denna temperatur skulle vara 100 procent. Detta är också känt som daggpunktstemperaturen. Överskottsvatten faller ner som nederbörd.
På kallare nätter, när temperaturen kommer ner till daggpunkten, förvandlas en del av vattenångan tillbaka till flytande vatten (detta kallas kondens) och lägger sig som "dagg" på gräs- och glasfönstren.
Ett moln är en grupp av miljoner små vattendroppar eller iskristaller. Moln bildas när luft stiger och svalnar. När luften svalnar under daggpunkten bildas vattendroppar eller iskristaller. Vattendroppar bildas när vatten kondenserar över 0°C. Iskristaller bildas när vatten kondenserar under 0ºC. Alla moln ger inte nederbörd. moln brukar signalera milt väder.
De flytande och fasta vattenpartiklarna som faller från molnen och når marken kallas nederbörd. Det är ett mycket vanligt fenomen i jordens atmosfär. Nederbörd kommer alltid från moln men alla moln bildar inte nederbörd. Detta beror på att vattendroppar och iskristaller som finns i de flesta moln är för små och därför inte tillräckligt tunga för att falla till jordens yta. En regndroppe som är tillräckligt stor för att ha den vikt som behövs för att falla till jorden är miljontals gånger större än de enskilda vattendroppar som finns inuti de flesta moln.
Det finns fyra huvudtyper av nederbörd – regn, snö, snöslask och hagel. Regn och snö är de vanligaste typerna av nederbörd. Slask och hagel är mindre vanligt.
| Regn | Flytande vattendroppar som är 0,5 eller större och faller från molnen på himlen kallas regn. Regn tar ofta en av två huvudformer – skurar och duggregn.
Små molnpartiklar träffar och binder samman och skapar större droppar. När denna process fortsätter, blir dropparna större och större i en utsträckning där de blir för tunga för att hänga i luften. Som ett resultat drar gravitationen dem ner till jorden. Så här faller regndroppar. När de är högt uppe i luften börjar regndropparna falla som iskristaller eller snö men smälter när de går ner på jorden genom den varmare luften. |
| Snöblandat regn | Slask bildas när regn faller genom ett lager av mycket kall luft. Om luften är tillräckligt kall fryser regnet i luften och blir till fallande is. Slask är också känd som ispellets, eftersom den består av små och halvtransparenta iskulor. |
| Hagel | Hagel är stora och oregelbundna isklumpar som faller från stora åskväder. Det är fast nederbörd. Hagel bildas i cumulonimbusmoln. Till skillnad från snöslask som kan bildas i alla väder när det åskväder, upplevs hagel främst på vintern eller kallt väder. Hagel består till största delen av vattenis och mäter mellan 0,2 tum (5 millimeter) och 6 tum (15 centimeter) i diameter. De är mycket skadliga för grödor. |
| Snö | Snö bildas när temperaturen är så låg att vattenånga direkt förvandlas till ett fast material. Det inträffar nästan varje gång det regnar. Snön smälter dock ofta innan den når jordytan. Den ses normalt tillsammans med höga, tunna och svaga cirrusmoln. Snö kan falla som enstaka iskristaller. I många fall går kristallerna samman för att bilda större snöflingor. Snöflingor förekommer i minusgrader. |
Luftmassor
En luftmassa är en mycket stor volym luft som har en relativt jämn temperatur och fukthalt. Luftmassor täcker vanligtvis områden som sträcker sig från hundratusentals till miljoner kvadratkilometer.
Luftmassor bildas när en luftkropp kommer till vila över ett område som har konsekventa ytegenskaper. Dessa kallas källregioner som helt enkelt är geografiska områden med platt enhetlig ytsammansättning med lätta ytvindar där en luftmassa har sitt ursprung. Till exempel täcker öknar, slätter och hav vanligtvis mycket breda områden med relativt få topografiska variationer – dessa är källregioner. Dessa områden ger en stabil atmosfär där starka vindar saknas. I sådana områden kan stora luftmassor samlas utan att brytas isär av berg, mark/vatten-korsningar eller andra ytegenskaper.
Ju längre luftmassan stannar över sitt källområde, desto mer sannolikt kommer den att förvärva egenskaperna hos ytan nedanför.
Det finns 4 allmänna luftmassor klassificerade enligt källregionen:
| Polära breddgrader P | belägen mot polen 60 grader norr och söder |
| Tropiska breddgrader T | ligger inom cirka 25 grader från ekvatorn |
| Continental c | ligger över stora landmassor – torrt |
| Marine m | ligger över haven – fuktigt |
Vi kan sedan göra kombinationer av ovanstående för att beskriva olika typer av luftmassor.
Kalla luftmassor - Det mesta av det kalla vintervädret i USA kommer från tre polära luftmassor:
Varma luftmassor – Fyra varma luftmassor påverkar vädret i USA.
På kartor använder meteorologer symboler med två bokstäver för att representera olika luftmassor. Den första bokstaven anger luftmassans vattenhalt. Den andra bokstaven anger dess temperatur.
Luftmassor kan styra vädret under en relativt lång tidsperiod: från en period av dagar till månader. Det mesta vädret inträffar längs periferin av dessa luftmassor vid gränser som kallas fronter.
Främre
Gränsen där två luftmassor med olika temperatur och fukthalt möts kallas en front. När luftmassor möts stiger den mindre täta luftmassan över den tätare luftmassan. Varm luft är mindre tät än kall luft. Därför kommer en varm luftmassa i allmänhet att stiga över en kall luftmassa.
Det finns fyra huvudtyper av fronter:
| Kallfronter | En kallfront bildas när en kall luftmassa rör sig under en varm luftmassa. Den kalla luften trycker upp den varma luftmassan. Den kalla luftmassan ersatte den varma luftmassan. Kallfronter kan röra sig snabbt och ge kraftig nederbörd. När en kallfront passerat är vädret oftast svalare. Detta beror på att en kall, torr luftmassa rör sig in bakom kallfronten. |
| Varma fronter | En varmfront bildas när en varm luftmassa rör sig in över en kall luftmassa som lämnar ett område. Den varma luften ersätter den kalla luften när den kalla luften rör sig bort. Varma fronter kan ge lätt regn. De följs av klart, varmt väder. |
| Tilltäppta fronter | En tilltäppt front bildas när en varm luftmassa fångas mellan två kalla luftmassor. De kalla luftmassorna rör sig tillsammans och trycker den varma luften ur vägen. Tilltäppta fronter ger svala temperaturer och stora mängder regn och snö. |
| Stationer fronter | En stationär front bildas när en kall luftmassa och en varm luftmassa rör sig mot varandra. Ingen av luftmassan har tillräckligt med energi för att trycka den andra ur vägen. Därför förblir de två luftmassorna på samma plats. Stationära fronter orsakar många dagar med molnigt, blött väder. |
Luft producerar tryck. Men lufttrycket är inte alltid detsamma överallt. Områden med olika tryck kan orsaka förändringar i vädret. Dessa områden kan ha lägre eller högre lufttryck än omgivningen.
| Cyklon | Anticyklon |
| En cyklon är ett system av vindar som roterar runt ett centrum med lågt atmosfärstryck. Cykloner är allmänt kända som låga. De är i allmänhet indikatorer på regn, moln och andra former av dåligt väder. Vindar i en cyklon blåser moturs på norra halvklotet och medurs på södra halvklotet. | En anticyklon är ett system av vindar som roterar runt ett centrum med högt atmosfärstryck. Anticykloner är allmänt kända som highs. I allmänhet är de förutsägelser om fint väder. Vindar i en anticyklon blåser medurs på norra halvklotet och moturs på södra halvklotet. |
Vertikala luftrörelser är förknippade med både cykloner och anticykloner. I cykloner tvingas luft nära marken inåt mot mitten av cyklonen, där trycket är lägst. Den börjar sedan stiga uppåt, expanderar och svalnar i processen. Denna kylning ökar luftfuktigheten i den stigande luften, vilket resulterar i grumling och hög luftfuktighet i cyklonen. I anticykloner är situationen den omvända. Luft i mitten av en anticyklon tvingas bort från det höga tryck som uppstår där. Den luften ersätts i mitten av ett nedåtgående luftdrag från högre höjder. När denna luft rör sig nedåt komprimeras den och värms upp. Denna uppvärmning minskar fuktigheten i den nedåtgående luften, vilket resulterar i några moln och låg luftfuktighet i anticyklonen.
Ett åskväder är en intensiv storm med starka vindar, kraftigt regn, blixtar och åska. Det produceras av ett cumulonimbusmoln, som vanligtvis producerar byiga vindar, kraftigt regn och ibland hagel. De grundläggande förutsättningarna som krävs för att ett åskväder ska bildas är - fukt, instabil luft och lyft. Atmosfären är instabil när en kropp av kall luft finns ovanför en kropp av varm luft. Den varma luften stiger och svalnar när den blandas med den kalla luften. När den varma luften når sin daggpunkt, kondenserar vattenångan och bildar cumulusmoln. Om den varma luften fortsätter att stiga kan molnen bli mörka cumulonimbusmoln. Åska kan förekomma året runt och dygnet runt. Men det är mest troligt att de inträffar under vår- och sommarmånaderna och under eftermiddags- och kvällstimmarna.
Blixten är en ljus blixt av elektricitet som produceras av ett åskväder. Alla åskväder producerar blixtar och är mycket farliga. När ett moln växer sig större börjar delar av det utveckla elektriska laddningar. De övre delarna av molnet tenderar att bli positivt laddade. De nedre delarna tenderar att bli negativt laddade. När laddningarna blir tillräckligt stora flyter elektricitet från ett område till ett annat. El kan också flöda mellan molnen och marken. Dessa elektriska strömmar är blixtar. Om du hör ljudet av åska, är du i fara för blixten.
Det är mest sannolikt att blixtar träffar höga föremål, inklusive träd, berg och människor – allt som står upp från marken.
Mindre än 1% av åskväder producerar tornados. Tornado är våldsamma vindpelare som snurrar väldigt snabbt när de rör vid marken. Den snabbt snurrande luftpelaren innan den vidrör marken kallas ett trattmoln. De sträcker sig från botten av åskväder till marken och kan ha vindar på upp till 300 miles per timme. Tornado är mindre än orkaner och bildas över land snarare än över havet. De får sin energi från stora åskväder. Tornado som bildas över vatten kallas vattenpipor. Luften i mitten av en tromb har lågt tryck. När området med lågt tryck berör marken kan material från marken sugas upp i tromben.
Cykloner som bildas över varma tropiska hav kallas tropiska cykloner . De är också kända som tropiska stormar eller tropiska depressioner.
En tropisk cyklon som drastiskt ökar i intensitet är känd som en orkan när den inträffar i Atlanten eller angränsande hav. I västra Stilla havet och angränsande hav är en orkan känd som en tyfon . För att klassas som en orkan måste en tropisk cyklon producera vindar över 74 miles per timme. De flesta orkaner bildas mellan 5°N och 20°N latitud eller mellan 5°S och 20°S latitud. De bildas över de varma, tropiska haven som finns på dessa breddgrader. På högre breddgrader är vattnet för kallt för att orkaner ska kunna bildas.
Jordens rotation orsakar ett intressant fenomen på fritt rörliga föremål på jorden. Objekt på norra halvklotet böjs åt höger, medan objekt på södra halvklotet avböjs till vänster. Corioliseffekten försöker alltså tvinga vindar att skifta åt höger eller vänster. En orkan börjar som en grupp åskväder som reser över tropiska havsvatten. Vindar som färdas i två olika riktningar möts och får stormen att snurra. På grund av Coriolis-effekten roterar orkaner moturs på norra halvklotet och medurs på södra halvklotet.
Orkaner drivs av solenergi. Solens energi gör att havsvatten avdunstar. När vattenångan stiger upp i luften kyls den och kondenserar.
I centrum av orkanen är ögat. Ögat är en kärna av varm, relativt lugn luft med lågt tryck och svaga vindar. Det finns upp- och neddrag i ögat. En updraft är en ström av stigande luft. En downdraft är en ström av sjunkande luft.
Runt ögat finns en grupp cumulonimbusmoln som kallas ögonväggen. Dessa moln ger kraftiga regn och starka vindar. Vindarna kan vara upp till 300 km/h. Ögonväggen är den starkaste delen av orkanen. Utanför ögonväggen finns de spiralformade molnbanden som kallas regnband . Dessa band producerar också kraftigt regn och stark vind. De cirklar i mitten av orkanen.
Orkanen kommer att fortsätta växa så länge den är över varmt havsvatten. När orkanen rör sig över kallare vatten eller över land tappar stormen energi. Det är därför orkaner inte är vanliga i mitten av kontinenter. Stormarna tappar snabbt sin energi när de rör sig över land. Orkaner ger kraftiga vindar, kraftigt regn, översvämningar och en stormflod från havet som kan orsaka fruktansvärd förödelse.
Förutsägelsen av väderförhållandena under de närmaste dagarna är känd som en väderprognos. Meteorologer gör väderprognoser med hjälp av information om atmosfäriska förhållanden. De använder en mängd olika instrument för att mäta väderförhållanden.
Det finns olika typer av väderkartor:
