Първи стъпки в метеорологията: Що е то атмосфера, облаци и вятър?

 
0
първи стъпки в метеорологията
Снимка: Pixabay.com

Още в древността хората са се питали що за чудати явления им поднася майката Земя. Те наблюдавали процесите, протичащи в атмосферата с часове и дни наред, опитвайки се да разберат защо има пухкави облачета по синьото небе, които не след дълго прерастват в огромни, сиви и не съвсем дружелюбни облачища.

Метеорологията е, може би, една от най-старите науки. Смята се, че името ѝ е измислено от Аристотел и идва от негов научен трактат за явленията, развиващи се над земната повърхност. В следствие на многото години наблюдения на атмосферата и процесите, протичащи в нея, днес хората знаят повече и могат да правят прогнози – не само за няколко дни напред, а дори за година (макар последните рядко да са верни). Сигурно се питате за какво са ни още знания за метеорологията, когато в наши дни синоптиците редовно ни информират за времето по радиото и по телевизията. Струва ми се обаче, че това невинаги е достатъчно.

Доброто познаване на метеорологичните процеси е плюс за всеки, уважаващ себе си, планинар, сърфист, парапланерист, алпинист или ветроходец. Защото често можем да бъдем изненадани от явления, които са обичайни и бихме могли да ги предвидим с наблюдение на променящата се атмосфера, независимо дали сме в планината, в морето или във въздуха.

Това, с което ще ви запознаем в следващите редове, няма да успее да обясни всички процеси, случващи се в атмосферата, но ще ви помогне да разпознавате техните знаци.

Казвам знаци, защото въздухът, който ни заобикаля, е невидим и за да разберем накъде се движи, са ни нужни някои знания.

Какво е атмосферата

първи стъпки в метеорологията
Снимка: Pixabay.com

Първо, трябва да разберем какво е атмосферата – това е газовата обвивка на Земята, благодарение на която съществуваме. Тя има вертикален строеж, достигащ височина от 450 км над земната повърхност. Състои се от четири слоя: първият, намиращ се най-близко до Земята, е тропосферата (до 10 км на полюсите и 17 км на екватора), следват стратосферата (до около 50 км), мезосферата (до около 90 км) и термосферата (до около 450 км).

Основният признак, по който разделяме атмосферата на отделни части, е променянето на температурата с повишаване на височината. Ние живеем в тропосферата и сме част от всички случващи се в нея процеси. Благодарение на слънцето и енергията, която то ни дава, както и на това, че Земята се върти в тропосферата, започват да духат ветрове и да се образуват облаци в най-чудати форми и размери. Пораждат се въздушни течения, за които няма граници. Те изминават хиляди километри, разрошват планини и океани, сипят дъждове, разстилат мъгли и какво ли още не.

В последните 100 години изследването на атмосферата е дало много знания на човечеството, а постоянното наблюдение със сателитна и наземна техника формира глобална картина за този своеобразен спектакъл. Можем да се възползваме от нея и да си направим собствена прогноза за времето, като наблюдаваме случващите се около нас процеси и следим информацията от метеорологичните центрове в цял свят.

Да си поговорим за облаците и ветровете

Видове облаци

Тъй като атмосферата има вертикален строеж и облаците се разпростират във височина, ще ги разделим на ниски (под 3000 м), средни (от 3000 до 6000 м), високи (над 6000 м) и облаци с вертикален строеж.

Условно можем да разделим тези четири групи на още няколко подгрупи:

Под 3000 м:

  • Cumulus (Cu) – Купести облаци, чиято горна част е кълбовидна, а долната – плоска. Лесно се оприличават на пухкави овчици.
  • Cumulonimbus (Cb) – Купесто-дъждовни облаци с вертикално развитие, приличащи на кули и планини. Горните им вледенени части често приемат вид на наковалня. Придружени са от краткотрайни валежи, бури и градушки.
  • Nimbostratus (Ns) – Ниски слоесто-дъждовни облаци с почти еднакъв сивкав цвят, които водят до обилни и дълготрайни валежи от дъжд или сняг.
  • Stratus (St) – Равномерен пласт слоести облаци, който прилича на мъгла. Причинява ръмеж и понякога сипе сняг.
  • Stratocumulus (Sc) – Подобни са на пелена, състояща се от плоски или кълбовидни фигури, разположени като бразди или вълни.

От 3000 до 6000 м:

  • Altostratos (As) – Влакнеста и набраздена пелена със сив или синкав оттенък. Тези облаци пораждат дълготрайни предфронтови валежи. От тях може да падне обилен снеговалеж.
  • Altocumulus (Ac) – Облаци, покриващи цялото небе на пластове или подобно на облачна мрежа, състояща се от отделни парцали, разположени в няколко посоки във вид на бразди или гънки. От този тип са лещовидните облаци, които стоят неподвижно над планинските била и приличат на летящи чинии.

Над 6000 м:

  • Cirrus (Ci) – Перести облаци. Те са единични, тънки, с нишкообразен строеж, най-често бели и понякога с копринен блясък.
  • Cirrocumulus (Cc) – Пласт или лавина от облаци, съставени от малки бели парцалчета или много малки топчета, наредени в групи, редици или дребни вълни. Срещат се рядко и почти винаги са в комбинация с други перести облаци.
  • Cirrostratus (Cs) – Нежна бяла пелена, през която се виждат ясно контурите на слънцето. Появата на такива облаци в комбинация с бързо движещи се Cirrus е индикатор за валежи и влошаване на времето.

Облаците Cumulonimbus (Cb)

първи стъпки в метеорологията
Снимка: Pixabay.com

Те са с голямо вертикално развитие, достигат до стратосферата и са съпроводени от мълнии, поройни дъждове, градушки и силни локални ветрове. Те са свързани с пролетните и летните дъждове и както сме свикнали да казваме – „вали на облак и скоро ще отмине”. От тях се образуват гръмотевичните бури, придружени със силен вятър, наречен шквал, а често и с градушка.

Този вид облаци имат огромна мощ и са способни да засмукват дори летателни апарати. Даже гражданската авиация избягва летенето в близост до тях поради силните вертикални движения на въздуха в облака.

Те са лесно различими,. Първичният им вид е Cumulus – пухкав облак, който благодарение на неустойчивостта на атмосферата започва да се развива във вертикала и достига стратосферата. Там развитието му става хоризонтално, той добива вид на наковалня и под него се получава голямо затъмняване.

Това са най-опасните облаци не само за авиацията, а и за всички хора, намиращи се на открито в планината или в полето, поради гръмотевичната им активност и големите количества дъжд и град, които могат да паднат за кратко време. Затова е важно да ги разпознаваме и да вземем мерки, когато е необходимо.

Важно е да споменем и за начина на тяхното образуване. Слънцето нагрява земната повърхност, от своя страна тя нагрява въздуха в приземния слой, който постепенно тръгва нагоре,. По пътя си този слой достига точката на кондензация и там започват да се формират облаците с вертикално развитие. Част от тях се намира над нулевата изотерма, така че те са съставени не само от водни капки, но и от ледени кристалчета.

Що се отнася до вятъра

първи стъпки в метеорологията
Снимка: Pixabay.com

Той се характеризира със скорост и посока. Причина за образуването му обикновено е неравномерното загряване на земната повърхност, което създава зони с различно атмосферно налягане. Въздухът има тенденцията да се движи към зоната с ниско атмосферно налягане и поради въртенето на Земята, под действието на силата на Кориолис, се отклонява в дясно спрямо посоката на движение.

Когато говорим за вятър, имаме предвид хоризонталните движения на въздуха, понеже вертикалните са много по-слаби. Скоростта на вятъра се измерва в изминати метри за секунда или километри в час като 1 m/s = 3.6 km/h.

Свикнали сме да чуваме далеч по-различни определения за скоростта на вятъра като слаб, умерен, силен, бурен или ураганен. На всяко от тези определения съответства приблизителна скорост.

Другото, с което характеризираме вятъра, е неговата посока, като за такава се смята точката от хоризонта, от която той духа към нас. За определяне на посоката на вятъра се използва кръгова скала, разделена на 16 равни части, като всяка от тях отговаря на една от географските посоки.

кръговата схема за определяне на посоките на вятъра

Понеже близо до земната повърхност вятърът среща какви ли не препятствия – от дървета и сгради до планини и върхове, той не е с постоянна скорост и сила. Така например в планината, близо до билата, вятърът се вплътнява и засилва повече, отколкото в подножието, а при наветрената страна той е по-силен, отколкото при подветрената. В гориста местност духа по-слабо, отколкото в полето.

За да си представим по-добре какво се случва с вятъра, срещащ препятствия, е важно да се каже, че той е флуид и реагира по същия начин, както водата, срещаща камъче в коритото на реката.

Друга важна характеристика на вятъра е неговият градиент или по-точно промяната на скоростта и силата му с нарастване на височината. Така например, поради съпротивлението и препятствията, които среща вятърът близо до земята, скоростта му е по-малка, а във височина може да е няколко пъти по-силен.

Нещо интересно за планинските ветрове е дневният и нощният ход на въздуха. През деня той пълзи от долината към планината и върховете, а през нощта – от върховете към долините. Този факт е добре да се вземе под внимание при евентуално бивакуване в планината – по-добре е да се нощува по склоновете, отколкото в долината, където ще духа студен вятър цяла нощ.

Може да се пише още много по темата, но мисля, че мястото не е тук. Всеки може да „задълбае” в бездънната бездна на метеорологията, но пълноценното ѝ разбиране е невъзможно без дълго наблюдаване на небето и изчитане на много литература. Когато сте навън, вдигнете поглед нагоре и запомнете как изглежда небето. След няколко минути отново погледнете, вижте как са се променили облаците, накъде са издухани от вятъра, пораснали ли са или пък са изчезнали.

   

ВАШИЯТ КОМЕНТАР

Моля, въведи твоят коментар!
Моля, въведи твоето име тук.