Trochę teorii
Czym jest pogoda?
Pogoda to stan atmosfery w danej chwili i w danym miejscu na Ziemi. Natomiast klimat to charakterystyczny przebieg stanów pogodowych na danym obszarze ustalony na podstawie wieloletnich obserwacji. Prognozowanie pogody polega na przewidywaniu czasowych i przestrzennych zmian stanu atmosfery, w tym m.in. zmian ciśnienia, temperatury powietrza, prędkości i kierunku wiatru, zachmurzenia, zamglenia, stanu morza, a coraz częściej – także poziomu zanieczyszczenia atmosfery.
Do głównych elementów pogody zalicza się: temperaturę powietrza, wilgotność powietrza, opady atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne, kierunek i prędkość wiatru, zachmurzenie i usłonecznienie. Są to także elementy klimatu, ponieważ klimat to powtarzający się układ pogody, obserwowany na danym obszarze na przestrzeni wielu lat (przynajmniej trzydziestu).
Pogoda ma ogromne znaczenie w życiu człowieka, wywierając wpływ na jego codzienną egzystencję oraz na działalność gospodarczą. Zapewne z tego względu prognozy pogody próbowano tworzyć na podstawie obserwacji otoczenia już w starożytności, czego dowodem jest m.in. dzieło Arystotelesa Meteorologica.
Czynniki kształtujące pogodę
Czynniki niemeteorologiczne
Czynniki niemeteorologiczne- opisy do rozwinięcia
Szerokość geograficzna określa stopień i czas naświetlenia terenu promieniami słonecznymi. Wraz ze wzrostem szerokości geograficznej zmniejsza się wysokość Słońca nad horyzontem – ilość dostarczanego ciepła maleje. Im większe wysokości Słońca nad horyzontem, tym wyższe temperatury powietrza.
Nierównomierne nagrzewanie się oraz ochładzanie wody i lądu powoduje zróżnicowanie temperatury powietrza – ten fakt wywiera wpływ na wilgotność powietrza oraz rozkład i wielkość opadów atmosferycznych w ciągu roku. Nierównomierne nagrzewanie się i ochładzanie wody i lądu wpływa również na różnice ciśnienia atmosferycznego, w wyniku czego powstaje wiatr.
Od wysokości nad poziomem morza zależy ciśnienie atmosferyczne (wraz z wysokością spada średnio o 11,5 hPa co 100 m), temperatura powietrza (wraz z wysokością spada średnio o 0,6°C co 100 m) i wielkość opadów (z reguły ich ilość rośnie wraz z wysokością).
Rzeźba terenu ułatwia bądź utrudnia przepływ mas powietrza, co w konsekwencji wpływa na temperaturę powietrza i wielkość opadów (np. opady orograficzneopady orograficzne). Jest to widoczne zwłaszcza w przypadku dużych form ukształtowania terenu (np. rozmieszczenie gór na kontynencie – bariery orograficzne, które wymuszają ruch mas powietrza, przykładowo powstanie tzw. Alei Tornad) czy położeniu w kotlinach, które wpływa na obniżenie wielkości opadów lub nawet ich brak. Stoki dosłoneczne mają wyższe temperatury od przeciwległych. Jeżeli w obniżeniach terenu (np. kotlinach śródgórskich) zalegną zimniejsze, cięższe masy powietrza, a Słońce ogrzeje stoki na większych wysokościach, może dojść do inwersji termicznejinwersji termicznej.
Rodzaj podłoża decyduje o różnej pojemności cieplnej środowiska, np. ląd nagrzewa się i oddaje ciepło szybciej niż woda. Latem więc ląd jest cieplejszy, a zimą chłodniejszy niż morze. Pokrycie terenu (pokrywa śnieżna, nawilgocenie, rodzaj skał) też ma wpływ na kształtowanie się np. temperatury powietrza czy wilgotności.
Od barwy podłoża zależy zdolność pochłaniania i odbijania promieniowania słonecznego – tzw. albedo. Ciemne podłoże (np. woda, las) pochłania dużo promieniowania i oddaje atmosferze dużo ciepła – temperatura powietrza jest wysoka. Mówimy wówczas o niskim albedo. Z kolei przy wysokim albedo większość promieni odbija się od podłoża, a temperatura powietrza jest niska. Możemy to zaobserwować na przykładzie śniegu.
Ciepłe prądy morskie, które płyną u wybrzeży, powodują wzrost temperatury i opadów, a zimne obniżają temperaturę i ilość opadów. Mogą nawet powodować ich brak. Na wybrzeżach, przy których płyną zimne prądy morskie, mogą tworzyć się pustynie, np. na zachodnim wybrzeżu Ameryki Południowej – pustynia Atakama, a na południowo‑zachodnim wybrzeżu Afryki – pustynia Namib.
Czynniki meteorologiczne
Czynniki meteorologiczne- opisy do rozwinięcia
W atmosferze istnieje tendencja do wyrównywania ciśnienia, przemieszczanie się powietrza zachodzi zawsze od ośrodka wysokiego ciśnienia do ośrodka niskiego ciśnienia. Poziomy ruch powietrza wywołany przez różnicę ciśnienia atmosferycznego to wiatr. Zmieniające się układy baryczne mają wpływ na zmiany pogody – np. zimą w Polsce niże baryczne przynoszą cieplejsze powietrze i opady, przy wyżach barycznych słoneczna pogoda może być związana z silnym mrozem.
Masa powietrza to rozległa część powietrza troposferycznego o jednorodnych cechach fizycznych, termicznych, wilgotnościowych itp., nabytych wskutek dłuższego przebywania nad danym obszarem. Główne masy powietrza to powietrze równikowe, zwrotnikowe, polarne, arktyczne lub antarktyczne. Masy powietrza kształtują wysokość temperatury powietrza, wilgotność, opady, a także ciśnienie atmosferyczne. Przykładowo jeżeli nad obszar Polski napływa powietrze zwrotnikowe, temperatury powietrza rosną, jeżeli napływa powietrze arktyczne, temperatury powietrza obniżają się.
Front atmosferyczny to powierzchnia styku między masami powietrza o różnej temperaturze (strefy przejściowe). Wyróżnia się fronty główne (stacjonarne), rozdzielające główne masy powietrza, oraz fronty wtórne – oddzielające powietrze morskie i kontynentalne w danej strefie lub masy powietrza różniące się stopniem przekształcenia. Fronty atmosferyczne są związane ze strefami opadów (opady frontalne). W zależności od rodzaju frontu atmosferycznego temperatura powietrza wzrasta (front ciepły) lub obniża się (front chłodny).
Czynniki decydujące o występowaniu zjawisk pogodowych - film edukacyjny
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R18NFJANRHOSU
Film nawiązujący do czynników decydujących o występowaniu zjawisk pogodowych.
Na czym polega prognoza pogody?
Prognoza pogody polega na przewidywaniu, jaka pogoda wystąpi w najbliższym czasie. Robi się to na podstawie obserwacji, pomiarów i analizy danych z przeszłości. Prognoza zawsze ma charakter prawdopodobieństwa – im dalej w przyszłość, tym mniejsza jej dokładność. Na świecie zasady pomiarów ustala Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO). W Polsce prognozy przygotowuje IMGW, korzystając ze stacji meteorologicznych i nowoczesnych systemów pomiarowych.
Dane o pogodzie pochodzą z trzech głównych systemów pomiarowych. Stacje meteorologiczne mierzą podstawowe elementy pogody, takie jak temperatura, wilgotność, ciśnienie, opady, wiatr, zachmurzenie i usłonecznienie.
Radary meteorologiczne pozwalają obserwować burze, opady i przemieszczanie się frontów, dlatego są kluczowe w prognozach na najbliższe godziny.
Satelity meteorologiczne dostarczają informacji o chmurach, opadach, temperaturze, wilgotności, pokrywie śnieżnej i lodowej oraz stanie oceanów i roślinności; w Europie wykorzystuje się głównie satelity METEOSAT, MSG i NOAA.
Prognoza pogody powstaje dzięki analizie danych zebranych z różnych źródeł oraz zastosowaniu metod, które pozwalają przewidzieć rozwój zjawisk atmosferycznych. Meteorolodzy łączą obserwacje, pomiary i modele komputerowe, aby określić, jaka pogoda wystąpi w najbliższym czasie.
Przeczytaj, aby lepiej zrozumieć
Stacja meteorologiczna to miejsce, gdzie przeprowadzane są pomiary. Składa się najczęściej z klatki meteorologicznej oraz ogródka meteorologicznego, w którym są rozmieszczone przyrządy pomiarowe.
Pomiary wykonywane na stacji meteorologicznej:
temperatura powietrza na wysokości: 5 cm i 2 m nad poziomem gruntu,
temperatura gruntu na głębokości 5, 10, 20 i 50 cm poniżej poziomu gruntu,
wilgotność powietrza na wysokości 2 m nad poziomem gruntu,
ciśnienie atmosferyczne,
wielkość opadu atmosferycznego,
kierunek i prędkość wiatru,
zachmurzenie,
usłonecznienie.
Metody pomiarów - film edukacyjny
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RVSKCF4U94O3H
Nagranie filmowe lekcji - dotyczy metod pomiarów meteorologicznych.
Mapy synoptyczne kreślone są codziennie po każdym terminie obserwacji, tj. dla głównych terminów synoptycznych (00:00, 6:00, 12:00, 18:00 UTC) oraz pośrednich (3:00, 9:00, 15:00, 21:00 UTC). W praktyce wybierany obszar objęty mapą synoptyczną jest na tyle duży, aby możliwe było śledzenie rozwoju zjawisk i ruchu obiektów meteorologicznych w ciągu kolejnych kilku dni. W Polsce mapy synoptyczne najczęściej obejmują obszar całej Europy, północną część Atlantyku po wschodnie wybrzeża Ameryki Północnej, południową część Arktyki, północną Afrykę, a na wschodzie sięgają po Ural.
W Polsce opracowywanie prognoz pogody i ostrzeżeń dla osłony ludności oraz gospodarki narodowej i obronności należy do zadań statutowych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Jednakże prognozy opracowuje także wiele innych instytucji, jedną z nich jest Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytetu Warszawskiego, które wykonuje prognozy numeryczne.
Oprócz ogólnych prognoz pogody wydawane są także prognozy specjalistyczne przeznaczone dla określonego odbiorcy, np. prognozy dla rolnictwa, lotnictwa komunikacyjnego, ciepłownictwa, energetyki, transportu i in. Mają one ogromne znaczenie, gdyż są w nich ujęte elementy i zjawiska pogodowe stwarzające zagrożenie dla konkretnej działalności lub warunkujące konieczność podjęcia określonych działań.
Prognozy specjalistyczne - opisy do rozwinięcia
Mapa synoptyczna podstawą prognozy pogody
Podstawą do określenia tego, jaka będzie pogoda w danym miejscu, jest mapa synoptyczna, dla której źródłem informacji są wyniki pomiarowe prowadzone na stacjach. Na tych mapach przedstawione są: fronty atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne, kierunek i siła wiatru, masy powietrza oraz zachmurzenie i opady atmosferyczne. Analiza takiej mapy umożliwia prognozę pogody na najbliższy czas. Często stosuje się uproszczone mapy prognozy pogody, przygotowane na potrzeby mediów, które są bardziej czytelne dla odbiorców niebędących specjalistami w dziedzinie meteorologii.
Analizując mapę synoptyczną, można zauważyć prawidłowości pozwalające na określenie stanów pogody:
spadek ciśnienia atmosferycznego może oznaczać opady deszczu i silny wiatr,
wzrost ciśnienia może oznaczać poprawę pogody.
Miejsca, w których przechodzą fronty atmosferyczne, oznaczają zmianę pogody w zależności od charakteru frontu. Front chłodny może oznaczać przejście gwałtownych zjawisk (burze, gradobicia), front ciepły może powodować długotrwałe deszcze, natomiast zokludowany (będący kombinacją frontu chłodnego i ciepłego) może prowadzić do opadów atmosferycznych i burz.
Czy wiesz, że nadchodzące zmiany w pogodzie można stwierdzić, obserwując zjawiska lokalne, np. zachody i wschody Słońca, chmury, a nawet… rośliny i zwierzęta w otoczeniu? Wyniki takich obserwacji nazywane są prognostykami. Oto niektóre z nich.
Nadejście dobrej pogody zapowiadają:
czysty i jasny widnokrąg podczas zachodu Słońca,
po wschodzie Słońca - niebo błękitne lub szarobłękitne, z lekką mgiełką,
zachodzące Słońce o intensywnym, czerwonym kolorze,
złoty odcień nieba po zachodzie Słońca,
brak wiatru w nocy,
wieczorem zanikanie chmur kłębiastych, czyste niebo,
duże, wyraźne gwiazdy widoczne nawet przed wschodem Słońca,
wieczorna i poranna rosa,
mgła w nocy opadająca nad ranem,
brak zjawisk świetlnych (halo,halo, wieniec, tzw. lisia czapa) wokół Księżyca,
dalekie wyprawy pszczół od ula,
wysoko latające jaskółki poszukujące owadów,
głośny śpiew ptaków do późnej nocy i przed świtem,
koty leżące wyciągnięte po południu i wieczorami na parapetach okiennych,
dym z komina unoszący się pionowo ku górze.
Pogorszenie pogody i występowanie opadów zapowiadają m.in.:
bardzo czerwone wschodzące Słońce, często przykryte chmurami,
bladożółte Słońce o zachodzie, często przykryte grubą warstwą chmur,
chmury kłębiaste pojawiające się rankiem,
tęcza widoczna rano lub przed południem,
chmury pierzaste stopniowo pokrywające całe niebo,
gęsta mgła nad ranem, która podnosząc się, tworzy cienką warstwę chmur,
białawy odcień nieba w ciągu dnia,
silny wiatr wieczorem i w nocy,
gwałtowny wzrost temperatury wieczorem, parno, wilgotno,
blade i niewyraźne gwiazdy znikające długo przed świtem,
czerwona tarcza Księżyca, szczególnie podczas wschodu i zachodu,
czyste niebo nad horyzontem i zbierające się chmury,
halo wokół Księżyca i Słońca,
senność i zmęczenie mimo ładnej pogody,
często myjące się koty, zwijające w kłębek do spania,
mrówki chowające się do mrowisk,
bociany spacerujące po łące,
nisko latające jaskółki,
twardniejąca sól w solniczce,
dym z komina spływający ku powierzchni ziemi i snujący się nisko.
Jak pogoda wpływa na człowieka
Pogoda oddziałuje na człowieka poprzez różne bodźce działające na skórę, drogi oddechowe, układ nerwowy i ogólną kondycję organizmu. Należą do nich bodźce fizyczne (promieniowanie słoneczne, temperatura, wilgotność, wiatr, ciśnienie, hałas), fizyczno‑chemiczne (zanieczyszczenia powietrza) oraz biologiczne (pyłki, zarodniki, bakterie i wirusy unoszące się w powietrzu). W zależności od natężenia mogą działać korzystnie – pobudzać i hartować organizm – lub wywoływać złe samopoczucie.
Szczególnie wrażliwi na zmiany pogody są meteoropaci, czyli osoby reagujące na nagłe zmiany warunków atmosferycznych. Bodźce pogodowe nie powodują chorób, ale mogą nasilać dolegliwości u osób chorych i wywoływać dyskomfort u osób zdrowych.
Promieniowanie słoneczne ma duże znaczenie dla zdrowia ponieważ umożliwia wytwarzanie witaminy D i wpływa na odporność. Bezpieczny czas przebywania na słońcu zależy od fototypu skóry, aktualnego indeksu UV oraz używanego filtra przeciwsłonecznego (SPF), który wydłuża czas ochrony przed poparzeniem.
Reakcje na światło słoneczne różnych fototypów skóry.
