Articles /

Jordvidenskab

Lektionsmål

  • Diskuter forskellen mellem Vejr og klima.
  • beskriv forholdet mellem lufttemperatur og fugtighed, herunder begrebet Dugpunkt.
  • angiv det grundlæggende i de forskellige skytyper, og hvad de angiver om nuværende og fremtidige vejr.
  • Forklar, hvordan de forskellige typer nedbør dannes.

ordforråd

  • Sky
  • Dugpunkt
  • relativ fugtighed

introduktion

hvis nogen over hele landet spørger dig, hvordan vejret er i dag, skal du overveje flere faktorer. Lufttemperatur, fugtighed, vindhastighed, mængden og typer af skyer og nedbør er alle en del af en grundig vejrrapport. I dette kapitel lærer du mere om mange af disse funktioner.

Hvad er Vejr og klima?

vejret er, hvad der foregår i atmosfæren på et bestemt sted på et bestemt tidspunkt. Vejret kan ændre sig hurtigt. En lokations vejr afhænger af:

  • lufttemperatur
  • lufttryk
  • tåge
  • Fugtighed
  • Skydække
  • nedbør
  • vindhastighed og retning

alle disse er direkte relateret til den mængde energi, der er i systemet, og hvor den energi er. Den ultimative kilde til denne energi er solen.

klima er gennemsnittet af en regions vejr over tid. Klimaet for et bestemt sted er stabilt og ændrer sig kun meget langsomt. Klimaet bestemmes af mange faktorer, herunder solens vinkel, sandsynligheden for Skydække og lufttrykket. Alle disse faktorer er relateret til den mængde energi, der findes på det sted over tid.

Fugtighed

fugtighed er mængden af vanddamp i luften på et bestemt sted. Vi bruger normalt udtrykket til at betyde relativ fugtighed, procentdelen af vanddamp, som et bestemt volumen luft holder i forhold til den maksimale mængde, det kan indeholde. Hvis luftfugtigheden i dag er 80%, betyder det, at luften indeholder 80% af den samlede mængde vand, den kan holde ved den temperatur. Hvad sker der, hvis fugtigheden stiger til mere end 100%? Det overskydende vand kondenserer og danner nedbør.

da varm luft kan rumme mere vanddamp end kold luft, kan hæve eller sænke temperaturen ændre luftens relative fugtighed (figur nedenfor). Den temperatur, hvor luften bliver mættet med vand, kaldes luftens dugpunkt. Dette udtryk giver mening, fordi vand kondenserer fra luften som Dug, hvis luften køler ned natten over og når 100% fugtighed.

dette diagram viser mængden af vandluft kan holde ved forskellige temperaturer. Temperaturerne er angivet i grader Celsius.

skyer

skyer har stor indflydelse på vejret:

  • ved at forhindre solstråling i at nå jorden.
  • ved at absorbere varme, der genudsendes fra jorden.
  • som kilde til Nedbør.

når der ikke er nogen skyer, er der mindre isolering. Som et resultat kan skyløse dage være ekstremt varme, og skyløse nætter kan være meget kolde. Af denne grund har overskyede dage en tendens til at have et lavere temperaturområde end klare dage.

skyer dannes, når luften når sit Dugpunkt. Dette kan ske på to måder: (1) lufttemperaturen forbliver den samme, men fugtigheden stiger. Dette er almindeligt på steder, der er varme og fugtige. (2) Fugtighed kan forblive den samme, men temperaturen falder. Når luften afkøles nok til at nå 100% fugtighed, dannes vanddråber. Luften afkøles, når den kommer i kontakt med en kold overflade, eller når den stiger.

stigende luft skaber skyer, når den er blevet opvarmet på eller nær jordoverfladen og derefter skubbes op over et bjerg eller bjergkæde eller skubbes over en masse kold, tæt luft.

vanddamp er ikke synlig, medmindre den kondenserer til at blive en sky. Vanddamp kondenserer omkring en kerne, såsom støv, røg eller en saltkrystal. Dette danner en lille flydende dråbe. Milliarder af disse vanddråber udgør tilsammen en sky.

skyer klassificeres på flere måder. Den mest almindelige klassifikation, der anvendes i dag, opdeler skyer i fire separate skygrupper, som bestemmes af deres højde (figur nedenfor).

de fire Sky typer, og hvor de findes i atmosfæren.

høje skyer

høje skyer (figur nedenfor) dannes fra iskrystaller, hvor luften er ekstremt kold og kan indeholde lidt vanddamp. Cirrus, cirrostratus og cirrocumulus er alle navne på høje skyer.

(a) cirrusskyer er tynde klumper af iskrystaller, der findes i store højder. (B) Cirrostratus skyer er tynde hvide lag iskrystaller, der undertiden er usynlige, medmindre de er baggrundsbelyst af solen eller Månen.

Cirrocumulus skyer er små, hvide puffer, der krusninger over himlen, ofte i rækker. Cirrusskyer kan indikere, at der kommer en storm.

Mellemskyer

Mellemskyer, inklusive altocumulus-og altostratusskyer, kan være lavet af vanddråber, iskrystaller eller begge dele afhængigt af lufttemperaturerne (figur nedenfor).

altocumulus skyer er hvide til puffede striber, der ruller over himlen. De kan gå forud for tordenvejr.

tykke og brede altostratus-skyer er grå eller blågrå. De dækker ofte hele himlen og betyder normalt, at en stor storm, der bærer meget nedbør, kommer.

lave skyer

lave skyer (figur nedenfor) er næsten alle vanddråber. Stratus, stratocumulus og nimbostratus skyer er almindelige lave skyer.

(a) Stratus skyer er grå plader, der dækker hele himlen og kan producere en stabil støvregn. Stratus skyer med Alperne i det fjerne. (B) Stratocumulus skyer er rækker af store, lave puffer, der kan være hvide eller grå. Disse skyer bringer sjældent nedbør.

Nimbostratus skyer er tykke og mørke. De bringer konstant regn eller sne.

lodrette skyer

skyer med præfikset ‘cumulo-‘ (figur nedenfor) vokser lodret i stedet for vandret og har deres baser i lav højde og deres toppe i høj eller mellemhøjde. Skyer vokser lodret, når stærke luftstrømme stiger opad.

(a) cumulus skyer ligner hvid eller lysegrå bomuld og har tårnhøje toppe og kan producere lette brusere. (b) en cumulonimbus sky vokser, når lodrette luftstrømme er stærke som i tordenvejr. Denne er oplyst af lynet.

en online guide til cloud udvikling og forskellige cloud typer fra University of Illinois findes her: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/home.rxml.

tåge

tåge (figur nedenfor) er en sky placeret på eller nær jorden . Når fugtig luft nær jorden afkøles under dugpunktet, dannes tåge. De flere typer tåge, som hver danner på en anden måde.

  • Strålingståge dannes om natten, når himlen er klar, og den relative fugtighed er høj. Når jorden afkøles, afkøles det nederste lag af luft under dugpunktet. Tule tåge er en ekstrem form for stråling tåge findes i nogle regioner.
  • San Francisco, Californien, er berømt for sin sommertid advection tåge. Varm, fugtig Stillehavsluft blæser over den kolde californiske strøm og afkøles under dugpunktet. Havbrise bringer tågen på land.
  • damptåge vises om efteråret, når kølig luft bevæger sig over en varm sø. Vand fordamper fra søoverfladen og kondenserer, når det afkøles, og ser ud som damp.
  • varm fugtig luft bevæger sig op ad en bjergskråning og køler ned under dugpunktet for at skabe tåge op ad skråningen

(a) tule tåge i Central Valley of California. (B) Advection tåge i San Francisco. (C) damp tåge over en sø. (d) op ad bakke tåge i Teres Kurpolis city, Rio de Janeiro State, Brasilien.

KK: videnskab på stedet: videnskaben om tåge

Tågeniveauer falder langs Californiens kyst, når klimaet varmer. Ændringen i tåge kan have store økologiske ændringer for staten. Læs mere på: http://science.kqed.org/quest/video/science-on-the-spot-science-of-fog/.

nedbør

nedbør (figur nedenfor) er en ekstremt vigtig del af vejret. Nogle nedbør former på plads .

(a) dug dannes, når fugtig luft afkøles under dugpunktet på en kold overflade, såsom en blomst. (B) Frost er dug, der dannes, når lufttemperaturen er under frysepunktet; hoar frost.

den mest almindelige nedbør kommer fra skyer. Regn-eller snedråber vokser, når de kører luftstrømme i en sky og samler andre dråber (figur nedenfor). De falder, når de bliver tunge nok til at flygte fra de stigende luftstrømme, der holder dem op i skyen. En million Sky dråber vil kombinere for at gøre kun en regn dråbe ! Hvis temperaturen er kold, vil dråben ramme jorden som en snefnug.

(a) regn falder fra skyer, når temperaturen er temmelig varm. (B) snestorm i Boston, Massachusetts.

andre mindre almindelige typer nedbør er slud (figur nedenfor).

(a) slud er regn, der bliver Is, når det rammer et lag frysende luft nær jorden. (b) hvis en kølig regndråbe fryser på den kølige jord, danner den glasur. (C) hagl former i cumulonimbus skyer med stærke opdrift. En ispartikel bevæger sig, indtil den endelig bliver for tung, og den falder. Denne store hagl sten er omkring 6 cm (2,5 inches) i diameter.

en online guide fra University of Illinois til forskellige typer nedbør ses her: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/prcp/home.rxml.

Lektionsoversigt

  • forskellige lufttemperaturer skaber konvektionsceller.
  • luft, der stiger i en konvektionscelle, kan afkøle nok til at nå dugpunktet og danne skyer eller Nedbør, hvis fugtigheden er høj nok.
  • skyer eller tåge kan dannes, hvis varmere luft møder en koldere jordoverflade. Lufttemperatur og fugtighed bestemmer også, hvilken slags skyer og nedbør der dannes.
  • forskellige faktorer spiller en rolle i at skabe behageligt eller ubehageligt vejr, som når det kan være varmt og tørt eller varmt og fugtigt.

Anmeldelse Spørgsmål

1. Hvilke faktorer skal inkluderes i en grundig vejrrapport?

2. Hvis vi oplever en kølig, våd dag i Juni (når vejret normalt er varmt og tørt), betyder det så, at regionens klima ændrer sig?

3. Hvad sker der, når et parti luft når sit Dugpunkt? Hvad er temperaturen?

4. Hvilken effekt har skyer på vejret?

5. Du står på et sted, der er klart om morgenen, men om eftermiddagen er der tordenvejr. Der er ingen vind om dagen, så tordenvejr bygger direkte over dig. Beskriv hvordan dette sker.

6. Hvad er de fire forskellige skygrupper, og hvordan klassificeres de?

7. Hvordan danner slud? Hvordan danner glasur?

8. Hvilke omstændigheder skal være til stede for enorme haglkugler at vokse og derefter falde til jorden?

punkter at overveje

  • hvilke faktorer anser du for vigtige, når du tænker på vejret?
  • hvordan skaber lufttemperatur, fugtighed og trykforskelle forskellige vejrforhold?
  • tænk på de typer vejr, der er beskrevet i denne lektion. Forestil dig typer vejr, som du ikke har oplevet, se på fotos, og spørg venner og familie, der har boet andre steder, hvordan deres vejr er.

Leave a Reply