Articles /

știința Pământului

obiectivele lecției

  • discutați despre diferența dintre vreme și climă.
  • descrieți relația dintre temperatura aerului și umiditate, inclusiv conceptul de punct de rouă.
  • enumerați elementele de bază ale diferitelor tipuri de cloud și ce indică acestea despre vremea actuală și viitoare.
  • explicați modul în care se formează diferitele tipuri de precipitații.

vocabular

  • nor
  • punctul de roua
  • umiditatea relativă

Introducere

dacă cineva din întreaga țară vă întreabă cum este vremea astăzi, trebuie să ia în considerare mai mulți factori. Temperatura aerului, umiditatea, viteza vântului, cantitatea și tipurile de nori și precipitațiile fac parte dintr-un raport meteo amănunțit. În acest capitol, veți afla mai multe despre multe dintre aceste caracteristici în detaliu.

ce este vremea și clima?

vremea este ceea ce se întâmplă în atmosferă într-un anumit loc la un anumit moment. Vremea se poate schimba rapid. Vremea unei locații depinde de:

  • temperatura aerului
  • presiunea aerului
  • ceață
  • umiditate
  • acoperire cu nori
  • precipitații
  • viteza și direcția vântului

toate acestea sunt direct legate de cantitatea de energie care se află în sistem și unde se află acea energie. Sursa supremă a acestei energii este soarele.

clima este media vremii unei regiuni în timp. Clima pentru un anumit loc este constantă și se schimbă doar foarte încet. Clima este determinată de mulți factori, inclusiv unghiul soarelui, probabilitatea de acoperire a norilor și presiunea aerului. Toți acești factori sunt legați de cantitatea de energie care se găsește în acea locație în timp.

Umiditate

umiditatea este cantitatea de vapori de apă din aer într-un anumit loc. De obicei, folosim termenul pentru a însemna umiditatea relativă, procentul de vapori de apă pe care îl deține un anumit volum de aer în raport cu cantitatea maximă pe care o poate conține. Dacă umiditatea de astăzi este de 80%, înseamnă că aerul conține 80% din cantitatea totală de apă pe care o poate menține la acea temperatură. Ce se va întâmpla dacă umiditatea crește la mai mult de 100%? Excesul de apă se condensează și formează precipitații.

deoarece aerul cald poate conține mai mulți vapori de apă decât aerul rece, creșterea sau scăderea temperaturii poate modifica umiditatea relativă a aerului (figura de mai jos). Temperatura la care aerul devine saturat cu apă se numește punctul de rouă al aerului. Acest termen are sens, deoarece apa se condensează din aer ca rouă, dacă aerul se răcește peste noapte și atinge 100% umiditate.

această diagramă arată cantitatea de apă pe care aerul o poate menține la temperaturi diferite. Temperaturile sunt date în grade Celsius.

nori

norii au o mare influență asupra vremii:

  • împiedicând radiația solară să ajungă la sol.
  • prin absorbția căldurii care este re-emisă de la sol.
  • ca sursă de precipitații.

când nu există nori, există mai puțină izolație. Drept urmare, zilele fără nori pot fi extrem de calde, iar nopțile fără nori pot fi foarte reci. Din acest motiv, zilele înnorate tind să aibă o gamă mai mică de temperaturi decât zilele senine.

norii se formează atunci când aerul atinge punctul de rouă. Acest lucru se poate întâmpla în două moduri: (1) temperatura aerului rămâne aceeași, dar umiditatea crește. Acest lucru este frecvent în locații calde și umede. (2) umiditatea poate rămâne aceeași, dar temperatura scade. Când aerul se răcește suficient pentru a atinge 100% umiditate, se formează picături de apă. Aerul se răcește atunci când intră în contact cu o suprafață rece sau când se ridică.

aerul în creștere creează nori atunci când a fost încălzit la sau aproape de nivelul solului și apoi este împins în sus peste un munte sau lanț montan sau este împins peste o masă de aer rece și dens.

vaporii de apă nu sunt vizibili decât dacă se condensează pentru a deveni un nor. Vaporii de apă se condensează în jurul unui nucleu, cum ar fi praful, fumul sau un cristal de sare. Aceasta formează o mică picătură de lichid. Miliarde din aceste picături de apă formează împreună un nor.

norii sunt clasificați în mai multe moduri. Cea mai comună clasificare utilizată astăzi împarte norii în patru grupuri de nori separate, care sunt determinate de altitudinea lor (figura de mai jos).

cele patru tipuri de nori și unde se găsesc în atmosferă.

nori înalți

nori înalți (figura de mai jos) se formează din cristale de gheață unde aerul este extrem de rece și poate conține puțini vapori de apă. Cirrus, cirrostratus și cirrocumulus sunt toate nume de nori înalți.

(a) norii Cirrus sunt șuvițe subțiri de cristale de gheață găsite la altitudini mari. (B) norii Cirrostratus sunt foi albe subțiri de cristale de gheață care sunt uneori invizibile, cu excepția cazului în care sunt iluminate din spate de soare sau lună.

norii Cirrocumulus sunt pufuri mici, albe, care se ondulează pe cer, adesea în rânduri. Norii Cirrus pot indica faptul că vine o furtună.

norii de mijloc

norii de mijloc, inclusiv norii altocumulus și altostratus, pot fi formați din picături de apă, cristale de gheață sau ambele, în funcție de temperatura aerului (figura de mai jos).

norii Altocumulus sunt dungi albe până la pufoase care se rostogolesc pe cer. Ele pot preceda o furtună.

norii altostratus groși și largi sunt gri sau albastru-gri. Ele acoperă adesea întregul cer și, de obicei, înseamnă că vine o furtună mare, care poartă o mulțime de precipitații.

nori joși

nori joși (figura de mai jos) sunt aproape toate picăturile de apă. Norii Stratus, stratocumulus și Nimbostratus sunt nori joși obișnuiți.

(a) norii Stratus sunt foi cenușii care acoperă întregul cer și pot produce o ploaie constantă. Stratus nori cu Alpii în depărtare. (B) norii Stratocumulus sunt rânduri de pufuri mari, joase, care pot fi albe sau gri. Acești nori rareori aduc precipitații.

norii Nimbostratus sunt groși și întunecați. Ele aduc ploaie constantă sau zăpadă.

nori verticali

nori cu prefixul ‘cumulo-‘ (figura de mai jos) cresc vertical în loc de orizontal și au bazele lor la altitudine mică și vârfurile lor la altitudine mare sau medie. Norii cresc vertical când curenții puternici de aer se ridică în sus.

(a) norii Cumulus seamănă cu bumbacul alb sau gri deschis și au vârfuri înalte și pot produce dușuri ușoare. (B) un nor cumulonimbus crește atunci când curenții verticali de aer sunt puternici ca într-o furtună. Acesta este luminat de fulgere.

un ghid online pentru dezvoltarea cloud și diferite tipuri de cloud de la Universitatea din Illinois se găsește aici: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/home.rxml.

ceață

ceață (figura de mai jos) este un nor situat la sau în apropierea solului . Când aerul umed din apropierea solului se răcește sub punctul său de rouă, se formează ceață. Cele mai multe tipuri de ceață care se formează fiecare într-un mod diferit.

  • ceață de radiații se formează noaptea când cerul este senin și umiditatea relativă este ridicată. Pe măsură ce solul se răcește, stratul inferior de aer se răcește sub punctul său de rouă. Ceața Tule este o formă extremă de ceață de radiații Găsită în unele regiuni.
  • San Francisco, California, este renumit pentru ceața de advecție de vară. Aerul cald și umed din Oceanul Pacific suflă peste curentul rece din California și se răcește sub punctul său de rouă. Briza mării aduce ceața pe uscat.
  • ceața aburului apare toamna când aerul rece se deplasează peste un lac cald. Apa se evaporă de pe suprafața lacului și se condensează pe măsură ce se răcește, apărând ca aburul.
  • aerul cald și umed se deplasează pe un deal și se răcește sub punctul său de rouă pentru a crea ceață ascendentă

(a) ceață Tule în Valea Centrală a Californiei. (b) ceață de advecție în San Francisco. (c) ceață de abur peste un lac. (d) ceață în pantă ascendentă în orașul teres Xvpolis, statul Rio de Janeiro, Brazilia.

KQED: știința la fața locului: știința ceții

nivelurile de ceață scad de-a lungul coastei Californiei pe măsură ce clima se încălzește. Schimbarea în ceață poate avea mari schimbări ecologice pentru stat. Aflați mai multe la: http://science.kqed.org/quest/video/science-on-the-spot-science-of-fog/.

precipitații

precipitații (figura de mai jos) este o parte extrem de importantă a vremii. Unele precipitații se formează pe loc .

(a) roua se formează atunci când aerul umed se răcește sub punctul său de rouă pe o suprafață rece, cum ar fi o floare. (b) înghețul este roua care se formează atunci când temperatura aerului este sub îngheț; îngheț.

cele mai frecvente precipitații provin din nori. Picăturile de ploaie sau zăpadă cresc pe măsură ce călătoresc curenții de aer într-un nor și colectează alte picături (figura de mai jos). Cad atunci când devin suficient de grele pentru a scăpa de curenții de aer în creștere care îi țin în nor. Un milion de picături de nori se vor combina pentru a face o singură picătură de ploaie ! Dacă temperaturile sunt reci, picătura va lovi pământul ca o fulg de zăpadă.

(a) ploaia cade din nori când temperatura este destul de caldă. furtună de zăpadă în Boston, Massachusetts.

alte tipuri de precipitații mai puțin frecvente sunt lapovița (figura de mai jos).

(a) lapovița este ploaia care devine gheață pe măsură ce lovește un strat de aer înghețat lângă sol. (b) dacă o picătură de ploaie frigidă îngheață pe solul frigid, formează glazură. (c) se formează grindină în nori cumulonimbus cu curenți ascendenți puternici. O particulă de gheață călătorește până când în cele din urmă devine prea grea și scade. Această piatră mare de grindină are un diametru de aproximativ 6 cm (2,5 inci).

un ghid online de la Universitatea din Illinois la diferite tipuri de precipitații este văzut aici: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/prcp/home.rxml.

Rezumatul lecției

  • temperaturile diferite ale aerului creează celule de convecție.
  • aerul care se ridică într-o celulă de convecție se poate răci suficient pentru a atinge punctul de rouă și pentru a forma nori sau precipitații dacă umiditatea este suficient de mare.
  • se pot forma nori sau ceață dacă aerul mai cald întâlnește o suprafață mai rece a solului. Temperatura și umiditatea aerului determină, de asemenea, ce fel de nori și precipitații formează.
  • diferiți factori joacă un rol în crearea de vreme plăcută sau incomodă, cum ar fi atunci când ar putea fi cald și uscat sau cald și umed.

Examinați Întrebările

1. Ce factori trebuie incluși într-un raport meteo detaliat?

2. Dacă Phoenix, Arizona, experimentează o zi rece și umedă în iunie (când vremea este de obicei caldă și uscată), înseamnă că clima regiunii se schimbă?

3. Ce se întâmplă când un lot de aer atinge punctul de rouă? Care este temperatura?

4. Ce efect au norii asupra vremii?

5. Stați într-o locație care este clară dimineața, dar după-amiaza sunt furtuni. Nu există vânt în timpul zilei, așa că furtunile se construiesc direct deasupra ta. Descrieți cum se întâmplă acest lucru.

6. Care sunt cele patru grupuri cloud diferite și cum sunt clasificate?

7. Cum se formează lapovița? Cum se formează glazura?

8. Ce circumstanțe trebuie să fie prezente pentru ca bile enorme de grindină să crească și apoi să cadă la pământ?

puncte de luat în considerare

  • când vă gândiți la vreme, ce factori considerați importanți?
  • cum temperatura aerului, umiditatea și diferențele de presiune crea vreme diferite?
  • gândiți-vă la tipurile de vreme descrise în această lecție. Imaginați-vă tipuri de vreme pe care nu le-ați experimentat, uitați-vă la fotografii și întrebați prietenii și rudele care au trăit în alte locuri cum este vremea lor.

Leave a Reply