Meteorologija - nauka o vremenu

[причалица]

Meteorologija je nauka o Zemljinoj atmosferi i promenama u njoj.

Meteorologija proučava promene vremenskih uslova oko nas. Spada u grupu geofizičkih nauka. Neke od glavnih pojava koje se proučavaju su količina i vrsta padavina, grmljavinske oluje, tornada, tropski cikloni i tajfuni. Bitan uticaj vremena na ljude i ljudske aktivnosti doveo je do razvoja nauke o prognozi vremena.

[причалица]

Reč meteorologija potiče od grčke reči "meteoron" koja se odnosila na sve pojave na nebu. Zanimanje čoveka za vreme koje ga okružuje postojalo je otkad i sam čovek. Već u staroj Kini, Indiji, Egiptu i Grčkoj su ljudi raspravljali o vetovima i padavinama i pokušavali da shvate i objasne te vremenske pojave. Prva knjiga sa opisom i tumačenjem vremenskih pojava je Aristotelova Meteorologika (340. godine pre Hrista), a obuhvatala je sve pojave iznad tla. Narednih vekova, skoro hiljadu godina, meteorologija se nije uopšte ili se vrlo sabo razvijala. Iz tog vremena, postoje retki zapisi (anali), uglavnom crkveni, o vremeskim pojavama, posebno nepogodama.

[причалица]

Počeci meteorologije leže u promatranju trenutnog vremena i nagađanja kakvo bi ono moglo biti u vrlo bliskoj budućnosti.

Aristotelov nauk i njegova Meteorologica bili su u antici i srednjem veku vrlo cenjeni i zapravo jedini koliko-toliko naučni meteorološki počeci. Tako je bilo sve dok Rene Dekart, Galileo Galilej i ostali nisu nagađanja počeli zamenjivati instrumentalnim promatranjima početkom 17. veka. Najosnovniji instrumenti za sprovođenje tih posmatranja i merenja, barometar, higrometar i termometar, izumljeni su u razdoblju između 1650. i 1750. godine.

Spajanje teorije i eksperimenta uključivalo je i Njutnove zakone kretanja, eksperimente Blais Paskala, Edmea Mariota, Roberta Huka, Edmunda Halija i ostalih na hipsometriji (preciznom merenju nadmorske visine), zatim istraživanja Roberta Bojla na gasovima te Halija, Georga Hadlija i Jeana Le Rond d'Alembert-a o atmosferskoj cirkulaciji.

[причалица]

Tokom sledećeg veka (1750.-1850.) standardizovani su termometri, Benjamin Franklin proučavao je munje i izumeo gromobran, Džon Dalton postavio je temelje za merenje isparavanja i vlažnosti, a Luk Hauard je klasifikovao oblake. Nakon 1800. godine javne ustanove, ali i fizičke osobe počele su skupljati i pratiti vremenske prilike.

Nakon što je u Krimskom ratu (1853.-1856.) francuska flota bila teško oštećena u snažnoj oluji, zemlje zapadne Evrope i Severne Amerike započele su ozbiljne pokušaje skupljanja podataka o vremenu na mnogo mesta istovremeno pomoću nedavno izumljenog telegrafa (1837.). Razvoj pouzdanih satova omogućio je stalnost i tačnost osmatranja na širem području. Izumljeni su i anemometri, a uskoro je za održanje i očitavanje uređaja uvedena i električna struja. S razvojem prometa, baloni, zmajevi i avioni uskoro su na svojim letovima nosili i meteorološke instrumente kroz troposferu, najniži sloj Zemljine atmosfere, sve do stratosfere, idućeg sloja atmosfere. Stratosfera je otkrivena, opisana i nazvana malo nakon 1900. godine. Stalna merenja po visini započela su oko 1920. godine, nakon što su izumljeni radio uređaji na baterije koji su bili postavljani na balone. Podaci o stanju vremena na većim visinama dali su potpuniju sliku stanja atmosfere i bolji uv id u pojave na tim visinama, poput mlazne struje

[причалица]

Tokom sledećeg veka (1750.-1850.) standardizovani su termometri, Benjamin Franklin proučavao je munje i izumeo gromobran, Džon Dalton postavio je temelje za merenje isparavanja i vlažnosti, a Luk Hauard je klasifikovao oblake. Nakon 1800. godine javne ustanove, ali i fizičke osobe počele su skupljati i pratiti vremenske prilike.

Nakon što je u Krimskom ratu (1853.-1856.) francuska flota bila teško oštećena u snažnoj oluji, zemlje zapadne Evrope i Severne Amerike započele su ozbiljne pokušaje skupljanja podataka o vremenu na mnogo mesta istovremeno pomoću nedavno izumljenog telegrafa (1837.). Razvoj pouzdanih satova omogućio je stalnost i tačnost osmatranja na širem području. Izumljeni su i anemometri, a uskoro je za održanje i očitavanje uređaja uvedena i električna struja. S razvojem prometa, baloni, zmajevi i avioni uskoro su na svojim letovima nosili i meteorološke instrumente kroz troposferu, najniži sloj Zemljine atmosfere, sve do stratosfere, idućeg sloja atmosfere. Stratosfera je otkrivena, opisana i nazvana malo nakon 1900. godine. Stalna merenja po visini započela su oko 1920. godine, nakon što su izumljeni radio uređaji na baterije koji su bili postavljani na balone. Podaci o stanju vremena na većim visinama dali su potpuniju sliku stanja atmosfere i bolji uv id u pojave na tim visinama, poput mlazne struje.

[причалица]

Termodinamika, koja se počela razvijati sredinom 19. veka, omogućila je veliki broj novih formula koje opisuju atmosferu i promjene u njoj. Od 1850. do 1950. godine dominantna grana meteorologije bila je sinoptička meteorologija. Oko 1920. empirijska iskustva prepuštaju mesto fizici, a naučnici Vilhelm Bjerkness i njegov sin Jacob sve te ideje oblikovali su u teoriju o polarnoj fronti, uključujući ključne pojmove fronta i vazdušnih masa.

Moderna dinamička meteorologija rođena je 1948. godine, kad je Jule Charneu uspeo redukovati složene dinamičke jednačine (koje je već 1904. godine postavio Vilhelm Bjerkness) na jednostavniji, ali korisni oblik. Istovremeni razvoj digitalnog računara osigurao je da Charneueva metoda rešavanja jednačina ima veliku praktičnu korist jer se omogućilo da prognoziranje vremena bude bazirano na rešenjima dinamičkih jednačina kao funkcija vremena.

[причалица]

Od 1948. naglo se razvija i radarska tehnologija pa se već 1950. godine radarima mogao razlikovati sastav oblaka po količini vode u njima i tako detektovati oluje, posebno one grmljavinske. Od sredine šezdesetih godina izumljeni su i radari koji su Doplerovim efektom davali informacije i o brzini. Nakon 1960. sateliti su počeli slati detaljne slike cele Zemljine površine.

Astronomija i proučavanje meteora kao «padajućih zvezda» kasnije se izdvojila kao posebna naučna disciplina. Nauka meteorologija postupno se ograničila na proučavanje atmosfere. Mnoge vremenske pojave i danas se nazivaju meteorima, poput hidrometeora (tekuća ili smrznuta voda koja pada na tlo u obliku kiše, snega, grada, magle.....), litometeora (suve čestice prašine, peska ili dima), fotometeora (optičke pojave poput hala, duge...) i elektrometeora (električne pojave kao što su munje, sevanje, vatra sv. Ilije...).

Moderna meteorologija prvenstveno se bavi tipičnim i najvidljivijim oblicima vremena poput grmljavinskih oluja, tropskih ciklona, tornada, frontova. Meteorologija se najčešće opisuje kao fizika atmosfere jer u modernoj meteorologiji fizika ima ogroman značaj.

[причалица]

S razvitkom meteorologije otvorila se i mogućnost njenog iskorišćavanja u svakodnevnom životu za potrebe čoveka. To je potaknulo organizaciju i nastanak prvih meteoroloških službi, ali i razvilo saznanja o velikoj važnosti međunarodne saradnje. Ljudi su brzo shvatili da vreme i meteorološka zbivanja ne poznaju državne granice i da prelaze granice kontinenata.

Međunarodna povezanost u meteorologiji utemeljena je na 1. međunarodnom kongresu meteorologa u Beču, 1873. godine, gdje je osnovana Međunarodna meteorološka organizacija (International Meteorological Organization – IMO). Ta organizacija je 1951. godine prerasla u Svetsku meteorološku organizaciju (World Meteorological Organization – WMO, posebnu agenciju Ujedinjenih nacija. 1. septembra 1993. WMO je obuhvatao 167 država i 5 teritorija članica, uključujući i Srbiju. Zadatak Svetske meteorološke organizacije (WMO) je da je učestvuje u organizaciji mreže meteoroloških stanica na kojima će se meriti i posmatrati meteorološki elementi i pojave na jedinstven način, učestvovati u organizovanju sistema brze razmene meteoroloških izveštaja, organizovati naučna istraživanja i pomagati primeni meteorologije u svim ljudskim delatnostima.

[причалица]

Meteorologija kao nauka i dalje se razvija. Od velike pomoći je i nagla kompjuterizacija i automatizacija, pogotovo u iskorištavanju ogromnog broja osmatranja koja se dnevno obavljaju tradicionalnim, ali i novim instrumentima. Npr. razvoj Dopler radara ključan je za pravovremena i što tačnija upozorenja na nadolazeći tornado ili druge lokalne vremenske događaje koji predstavljaju opasnost ljudima i imovini. Novi supermoćni kompjuteri jedini mogu u vrlo kratkom vremenu procesovati mnoštvo informacija koje svakog trenutka stižu sa svih strana sveta, a to je ključno za pravovremeno i tačno rešavanje složenih jednačina koje opisuju i predviđaju stanje atmosfere.

Određen broj svih tih informacija širi se svetom posredstvom Globalnog telekomunikacionog sistema Svetske meteorološke organizacije (WMO), ali dobar deo se ne šalje u javnost zbog komercijalnog interesa, nacionalne sigurnosti i logistike nekih zemalja. Iz tog razloga delom sveta postoji nekoliko središta koja pomoću brzih i moćnih računara i računalnih modela izvode simulacije vremena u budućnosti temeljene na dosadašnjim opažanjima. Jedno od tih središta je i Evropski centar za srednjoročnu prognozu vremena (ECMWF) u Braknelu u Engleskoj.

[причалица]

Vrlo bitan deo meteorologije su meteorološka osmatranja i merenja. Ona se vrše na mnoge načine, najčešće u meteorološkim stanicama, a od velike važnosti u novije vreme su radio, radar i sateliti. Računarska tehnologija uspešno se i uveliko koristi, uključujući numeričke modele, interaktivnu analizu podataka i njihovo potpuno razumevanje.

Meteorologija deluje u vezi s mnogim granama nauke koje se bave čovekovom okolinom. Neke od važnijih su aeronautika, poljoprivreda, arhitektura, ekologija, proizvodnja energije, šumarstvo, hidrologija, medicina i okeanografija. Mnoge od navedenih nauka uveliko zavise od učinka vremena na određenom mestu, ali hidrologija i okeanografija npr. utiču i povratno na meteorologiju jer svojim učincima menjaju i atmosferske uslove na Zemljinoj površini.

[причалица]

Razvitak meteorologije uzrokovao je i njenu podelu. Opšta meteorologija se bavi proučavanjem svih meteoroloških elemenata i pojava kao i osnovnih procesa u glavnim crtama, uključujući metode meteoroloških osmatranja i meteorološke instrumente.

Dinamička meteorologija proučava dinamiku atmosfere. Procese u atmosferi objašnjava zakonima fizike pomoću matematike.

Sinoptička meteorologija proučava vremenske prilike iznad velikih geografskih područja, primenjujući geografske karte na kojima su meteorološka motrenja ucrtana za primenu u vremenskoj analizi i prognozi, za jedno mjesto ili područje, za kraće ili dulje razdoblje.
Klimatologija proučava srednje stanje atmosfere u vremenu i prostoru, kao odraz ponašanja vremena u višegodišnjem razdoblju.

Aerologija proučava slobodnu atmosferu i njeno uspravno protezanje do većih visina, približno do 40 km.
Aeronomija proučava gornju atmosferu u odnosu prema sastavu, svojstvima i kretanjima te zračenjima primljenim iz svemira.
Mikrometeorologija proučava meteorološke uslove malih razmjera, sadrži detaljnija merenja blizu Zemljine površine u kratkom razdoblju i na malom području. Fizička meteorologija proučava fizička svojstva i procese atmosfere kao sastav vazduha i oblaka, zračenja, akustiku, optiku i elektricitet atmosfere.

[причалица]

Prema područjima praktične primene rezultata meteoroloških istraživanja, postoji više meteoroloških disciplina:
- Avio meteorologija doprinosi obaveštenjima o vremenu službe avio plovidbe za potrebe vazdušnog saobraćaja i avionske tehnike.
- Pomorska meteorologija (koja uključuje i rečnu) doprinosi obaveštenjima o vremenu službe raznih pomorskih delatnosti za potrebe pomorskog i rečnog saobraćaja.
- Meteorologija kopnenog saobraćaja od pomoći je službama kopnenog saobraćaja (putevi, železnice, unutrašnji saobraćaj).
- Tehnička meteorologija pomaže službama tehničkih grana, za praktičnu primenu meteorologije u telekomunikacijskom prometu, elektroprivredi, urbanizmu, građevinarstvu (brane, cevovodi, žičare), turizmu i drugom.
- Agrometeorologija proučava međudelovanje meteoroloških i hidroloških činilaca i poljoprivrede u najširem smislu, uključujući vrtlarstvo, domaće životinje i šume.
- Biometeorologija proučava uticaje vremenskih procesa na žive organizme.
- Humana meteorologija proučava uticaje vremena na život i zdravlje ljudi.
- Ekološka meteorologija je deo biometeorologije koja proučava odnos između živih organizama i njihovog klimatskog okruženja.