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Meteorología

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La meteorología tiene para objeto el estudio de los fenómenos atmosphériques tales que las nubes, las precipitaciones o el viento con el fin de comprender cómo se forman y evolucionan en funciones parámetros medidos tales que la presión , la temperatura y la humedad. La palabra viene del griego antiguo donde meteor designa las partículas en suspensión en la atmósfera y logos quiere decir discursos o conocimiento.

Es una disciplina que trata principalmente de la mécanique de los fluidos y de la thermodynamique pero que hace uso de diferentes otras ramas de la física, de la chimie y de las matemáticas. Puramente descriptive al origen , la meteorología ha devenido un lugar de aplicación de estas disciplinas. La meteorología moderna permite establecer previsiones de la evolución del tiempo que se pulsa modelos matemáticos a cancha como a largo plazo. La meteorología ha aplicaciones en propiedades muy diversas como las necesidades militares, la producción de energía, los transportes marítimos y terrestres, la agricultura, la medicina, la construcción, la fotografía aérea o el cine. Es aplicada igualmente para la previsión de la calidad del aire

Arcus a la base de un cumulonimbus a Enschede , Países Bajos.

Sumario

Histórico

Antigüedad

Para todas las civilizaciones, particular aquellas agrícolas, el tiempo que hará ha sido siempre una preocupación de entidad. Hacia 3000 av. J.-C., El chino Nei Tsing Sou Wen escribe la primera labor sobre la meteorología, comprendiendo de las observaciones y misma de las previsiones. En India, los periodos de mousson llevan en las primeras medidas de cantidad de precipitaciones caídas así como a previsiones hacia 400 av. J.-C..

A la misma época, sea 350 av. J.-C., El término meteorología es creado por lo filosofa griego Aristóteles para describir este que se llamaría las Ciencias de la Tierra de modo general y no la propiedad exclusiva del estudio de laatmósfera. particular, describe el ciclo hydrique así :

Ahora el sol, que se desplaza como él el hecho, pone branle un proceso de cambio, de devenir y de decadencia que por su acción eleva la más fina y dulce agua cada día, la disuelve en vapor y la transporte hacia las alturas donde ella se condense nuevamente por el frío y vuelve luego a la tierra.

Otro filosofa Théophraste publica 300 av. J.-C. « Los signos del tiempo », primera labor de previsiones meteorológicas en Europa.

Shen Kuo (1031-1095) un lettré que ha vivido durante la dynastie de las Song, en China, ha trabajado entre otras cosas en meteorología. Ha escrito varias descripciones de tornados y ha dado razón en una teoría de Sun Sikong, que explica que los arcos-en-cielo que son formados por la sombra del Sol bajo la lluvia, se producen cuando el Sol brilla sobre le [1]. Shen Estimó que, aunque los árboles eran cada vez más escasos debido a la desforestación para las necesidades de la industria del hierro local, « el petróleo era producido continuellement al seno de la Tierra »[1].

Renacimiento

La Mediana Edad, un periodo de reorganización después de la caída delImperioromain , ha visto un anquilosamiento del punto de vista científica. Además, la religión ha tomado una gran importancia y sus dogmas dejaban poco lugar a los libres penseurs. El periodo de la Renacimiento que lo ha seguido ha sido muy fertile en descubrimientos y en desarrollos técnicos. Los viajes de descubrimiento han tomado del impulso y con ellos las necesidades en meteorología.

1607, Galileo Galilei construye un thermoscope, el ancestro del termómetro, aunque la paternidad de esta invención sea discutida. Este instrumento cambia el pensamiento del tiempo porque permite tomar la medida de este que se opinaba uno de los elementos immuables de Aristóteles (fuego, agua, aire y calor). Se comienza pues a anotar la variac. del tiempo de modo limitado. Hará falta esperar la creación de un estándar de temperatura por Daniel Gabriel Fahrenheit y Anders Celsius al XVIIIe siglo para cuantificar verdad las cosas.

1644, Evangelista Torricelli, un contemporáneo de Galileo, creó el primer vacío artificial y utilizó el concepto para crear el primer barómetro. El tube de Torricelli es un tube de vaso que se ha sumergido en el mercure para quitar el aire después que se endereza sin salirlo completamente del líquido. Por su peso, el mercure baja y deja un vacío en la cabeza del tube pero la diferencia de presión entre la atmósfera, que acucia sobre el líquido en torno al tube, y el vacío en éste impide el mercure de salir completamente del tube. La altura restante en el tube es igual a la presión atmosphérique.

Torricelli Descubrió con su invención que la presión de la atmósfera varía en el tiempo. 1648, Blaise Pascal descubre que la presión disminuye igualmente con la altitud y deduce que hay un vacío más allá de la atmósfera.

Del XVII al XIXe siglo

1667, el científico británico Robert Hooke construye el anemómetro para medir la velocidad del viento, un instrumento esencial a la navegación. 1686, Edmund Halley cartographie los alisios y deduce que los cambios atmosphériques son causados por el recalentamiento solar. Confirma así los descubrimientos de Pascal sobre la presión atmosphérique.

1735, George Hadley es el premier a tomar cuenta la rotación de la Tierra para explicar los alisios. Aunque su explicación haya sido incorrecta, prédisant los vientos de mitad menos fuertes que la realidad, su nombre ha sido dado a la circulación en los trópicos como células de Hadley.

Benjamin Franklin observa diariamente el tiempo que hace de 1743 a 1784. Remarca que los sistemas meteorológicos van oeste está en América del Norte. Publica el primero mapa científico del Gulf Stream, prueba que la foudre es un fenómeno eléctrico, conecta las erupciones volcánicas y el comportamiento del clima y spécule sobre los efectos de la desforestación sobre el clima.

1780, Horacio-Bénédict de Saussure construye un hygromètre a cabello para medir la humedad del aire. Se trata de un instrumento complementario en el termómetro y al anemómetro para cuantificar las variables atmosphériques.

1802-1803, el británico Luke Howard escribe the Modificación of Clouds en el cual da los nombres que conocemos ahora en las nubes a marchar del Latín. 1806, Francis Beaufort introduce su escalera descriptive de los vientos destinados en los marineros. La escalera de Beaufort conecta los efectos del viento sobre las olas (mar extiende hasta las olas déferlantes con écume) a su fuerza nœuds.

Es en un artículo Sobre las ecuaciones del movimiento relativo de los sistemas de cuerpos que Gaspard-Gustave Coriolis describió matemáticamente 1835 la fuerza que lleva su nombre. En este artículo, la fuerza de Coriolis aparece como una composante adicional a la fuerza centrifuge, sentida por un cuerpo en movimiento relativamente a un référentiel en rotación, como eso podría producirse por ejemplo en los rouages de una máquina. Esta fuerza es esencial en la descripción del movimiento de los sistemas meteorológicos como Hadley lo había presentido un siglo antes.

1838, William Reid [2] publica su controvertida Law of Storms que describe el comportamiento de las depresiones. Su labor divide la comunidad científica durante diez años. 1841, el americano Elias Loomis[3] es el premier a sugerir la presencia de frentes para explicar el clima pero este no es que después de la Primera Guerra mundial que la escuela noruega de meteorología desarrollará este concepto.

1849, lo Smithsonian Institución, bajo la dirección de Joseph Henry [4] comienza a poner sobre pie una cobertura de estaciones meteorológicas de observación en Estados Unidos de América. Las observaciones serán disséminées rápidamente gracias a la invención en 1837 por Samuel Morse del télégraphe.

El 14 de noviembre de 1854, una violenta tormenta provoca el naufragio de 41 naves francesas en Mar Negro, durante la guerra de Crimea. Esta tormenta había atravesado toda la Europa Occidental, pero persona no fue mide de señalar, incluso prevenir del peligro. Frente a esta conclusión, Urbano El Verrier, director delobservatorio de París, decide de poner en marcha una vasta cobertura de estaciones meteorológicas que cubren el conjunto de Europa y poniendo a provecho la innovación tecnológica que representa el reciente télégraphe eléctrico. Esta cobertura reagrupa 24 estaciones cuyas 13 conectadas por télégraphe, después se extenderá en 59 observatorios repartidos sobre el conjunto de Europa 1865.

1860, el vicio-almirante Robert FitzRoy utiliza el télégraphe para colliger los datos meteorológicos cotidianas que vienen de toda la Inglaterra y trazar los primeros mapas synoptiques. que Utiliza la variac. de estos mapas en el tiempo, hace los primeras previsiones que comenzará a publicar en el periódico The Times 1860. Desarrolla igualmente un código por conos hissés en los puertos ingleses para prevenir de la llegada de tormentas .

Todas las coberturas de observaciones mencionadas hasta presente eran independiente. Una información meteorológica crucial podía pues no ser transmitida. Esto era particularmente de entidad en mar. El principal promotor de intercambios internacionales será el americano Matthew Fontaine Maury. 1853, una primera conferencia de los representantes de diez países se reúne en Bruselas para formalizar una entente y normalizar el codage de los datos meteorológicos. 1873, la Organización meteorológica internacional es fundada en Viena por los países que tienen un servicio meteorológico.

Era contemporánea

1902, después más de 200 lâchers de pelotas, a menudo efectuados de noche para evitar el efecto de radiación del sol, Léon Teisserenc de Bort descubrió la tropopause . Concluye que la atmósfera terrestre se componía dos cortezas, que bautizó troposphère y stratosphère , una convención que es siempre válido a este día. Richard HAßmann es considerado igualmente como co-découvreur de la stratosphère porque publicó independientemente la mismo año sus resultados sobre el asunto.

Error durante la creación de la miniatura :
Los símbolos de los frentes meteorológicos: 1) Frente frío 2) Frente caliente 3) Occlusion 4) Estacionario

1919, los météorologistes noruegos [5], bajo la dirección de Vilhelm Bjerknes, desarrollan la idea de las masas de aire que se encuentra a lo largo de zonas de discontinuidad que se nombró los frentes (frente caliente, frente frío y occlusion ). Según esta teoría, hay tres zonas frontales entre las cuatro masas de aire:

  • Ártico
  • Marítimo
  • Polar
  • Tropical

que Alia la fuerza de Coriolis, estas nociones y la fuerza de presión, explicaron la generación, la intensificación y la decadencia de los sistemas meteorológicos de las latitudes medianas. El grupo comprendía Carl-Gustaf Rossby que fue el premier a explicar la circulación atmosphérique a gran escala en términos de mécanique de los fluidos, Tor Bergeron que determinó el mecanismo de formación de la lluvia y Jacob Bjerknes.

Esta escuela de pensamiento se difundió mondialement. Todavía hoy, las explicaciones meteorológicas simplificadas que se ve en los medios de comunicación utilizan el vocabulario de la escuela noruega.

La meteorología ha conectado de hecho a la mécanique de los fluidos (ver sección ciencia meteorológica aquí-debajo). 1922, Lewis Fry Richardson publique Weather prediction by numerical process que describe cómo los términos menores de las ecuaciones de movimiento del aire pueden ser négligés. Esta simplificación permite resolverlas más fácilmente. No obstante este no será que con la venida de las computadoras que su idea será puesta verdad práctica.

El desarrollo de los computadores al finalizar la Segunda Guerra Mundial y durante los años 1950 llevará en la formulación de programas informáticos para resolver las ecuaciones meteorológicas. Es el comienzo de la previsión numérica del tiempo.

1951, la Organización meteorológica mundial (OMM) es fundada porla ONU en sustitución de la Organización meteorológica internacional.

El radar meteorológico es desarrollado a marchar de los estudios hechos durante la guerra sobre los ecos de ruido causado por las precipitaciones :

  • A Estados Unidos  : desarrollo de los primeros radares meteorológicos operativos gracias a varios investigadores, cuyos entre otros David Atlas[6].
  • A Canadá : J. Stewart Marshall y R.H. Douglas forman el « Stormy Weather Group »[7] a laUniversidad McGill de Montreal que trabajó sobre la relación entre la réflectivité (Z), el regreso de intensidad de la precipitación, y la tasa de precipitación (R).
  • En Gran Bretaña, las investigaciones llevan sobre las características de los patrones de las precipitaciones y sobre las posibilidades que ofrecen los diferentes longitudes de onda entre 1 y 10 centímetros.
Primera imagen de TIROS-1 de la Tierra desde el espacio

1960, TIROS-1 es el primer satélite meteorológico lanzado con éxito. Éste marca el comienzo de la recauda datos meteorológicos desde el espacio en una resolución de mucho superior a las estaciones terrestres. Además permite sonder de los sitios poco o no cubiertos como los océanos, los desiertos y los Polos.

La teoría del caos va a ser aplicada a la atmósfera por Edward Lorenz durante los años 1960. Este concepto va a ser desarrollado más tarde (a marchar de los años 1990) en los modelos de previsión de conjuntos que utilizan de la variac. de los datos iniciales en varios pases para ver la variabilidad de los resultados.

Luego

El desarrollo de los computadores más potentes en los años 1970 y de los superordinateurs en los años 1980 lleva en una mejor resolución de las modelos numéricas. Las investigaciones sobre la atmósfera, los océanos y sus inter-relaciones, de fenómenos tales El Nino y los ciclones tropicales mejoran los conocimientos de los fenómenos meteorológicos y sigue una mejor paramétrisation de las ecuaciones.

Los instrumentos de recauda datos han grandement evolucionados desde 1960 : automatización de esta recauda y mejora de los radares y de los satélites meteorológicos así como de su resolución que trae sondeos directos de la atmósfera. El desarrollo de las comunicaciones (víspera meteorológica mundial) ha permitido difundir mondialement las previsiones así como las alertas meteorológicas.

Más recientemente, el estudio de las tendencias de temperaturas y de la concentración de CO2 ha tomado del impulso. A marchar del final XXe siglo, la mayoría de las científicas han reconocido la señal de un recalentamiento climático de después el comienzo de laera industrial. Al principio del XXIe siglo, un informe de expertos internacionales ha reconocido la acción humana como que es el plus probable responsable y ha prédit una persecución de éste[8].

Ciencia meteorológica

El objetivo de la meteorología es de encontrar las leyes que rigen la dinámica del fluido que se nombra el aire y de poder prédire su comportamiento futuro. El aire es un fluido compressible, formado de diferentes gases y que se encuentran en una delgada corteza a la superficie de un référentiel en rotación (la Tierra ). La meteorología que es una rama de la física, la teoría de los fluidos, el cálculo de las fuerzas y la thermodynamique son puestas en provecho para explicar el comportamiento de la atmósfera.

Comportamiento a gran escala

primer lugar, para explicar el movimiento del aire a la escalera planetaria, dicha synoptique, se se colisiona a siete desconocidas[9] :

  • Presión (P)
  • Temperatura (T)
  • Densidad del aire (\, \rho)
  • Contenido en agua (q)
  • Tres dimensiones x, y z

Falla pues siete ecuaciones :

  • Las tres ecuaciones de Navier-Stokes de cantidad de movimiento conectan las fuerzas de presión y de Coriolis según las tres dimensiones ;
  • La ley de los gases perfectos conecta presión y temperatura ;
  • La ecuación hydrostatique conecta la presión y la altitud :
\, \delta P = -\rho g \delta z Donde g es la constante de gravedad ;
  • La ecuación de continuidad de masa conecta la variac. de la masa en un volumen de aire y su forma en el tiempo (ver ecuaciones de Navier-Stokes) ;
  • La ecuación de composición conecta el contenido en agua del aire y su variac. en el espacio.

Las ecuaciones de balance de la energía de la thermodynamique mantienen cuenta de los cambios de fase de una de las composantes de entidad de la atmósfera : el agua.

Resolver estas ecuaciones no es fácil porque comportan numerosos términos que no tratan todos a la misma escalera. Por ejemplo, en las ecuaciones de cantidad de movimiento, las ecuaciones calculan el movimiento del aire por la diferencia entre el gradient de presión y la fuerza de Coriolis. Como las fuerzas en causa son casi iguales, la diferencia será órdenes de magnitud más pequeña. Un error de cálculo da pues de grandes diferencias en el resultado.

Además, la atmósfera es un sistema donde las variables cambien valiosas en cada punto. No es posible de la sonder con una resolución que nosotros permitiría perfectamente definir su estado inicial. Por eso, los premiers météorologues han desarrollado primeramente modelos conceptuels empíricos para explicar el comportamiento de la atmósfera. Los frentes, huecos barométricos y otros términos si bien conocidos en el vocabulario de los presentadores climas provienen primeras explicaciones del tiempo. Han sido devueltas posibles por el desarrollo de los medios de sondeo de la atmósfera porla aerología.

Por la continuación, las teorías de la dinámica de la atmósfera y los datos obtenidos por los radiosondages han permitido desarrollar modelos matemáticos utilizando sólo los términos los plus de entidad en las ecuaciones y que simplifican la estructura de la atmósfera. Con el avènement del informático, los términos négligés han podido ser graduellement incorporados aunque se no sea todavía llegados a incorporarlos todos (ver Previsión numérica del tiempo).

Sin embargo, la meteorología es todavía discapacitada por la muy débil densidad de datos disponibles. Las estaciones de sondeo son alejadas centenares de kilómetros mutuamente y aunque de los sensores a distancia tal los satélites y los radares aumentan la definición del análisis, todas estas informaciones comportan imprecisiones bastante grandes. Por eso, la previsión del tiempo es todavía una mezcla entre los cálculos que vienen de las ecuaciones y la experiencia del météorologiste.

Comportamiento a pequeña escala

Artículos detallados : Orage, tornado, torbellino de polvo y ciclón .

Las ecuaciones vistas précédemment comportan ciertas hipótesis que toman para experiencias que los movimientos del aire y la condensación se producen bastante lentamente para que la presión, la temperatura y el contenido en agua se adaptan graduellement. No obstante, cuando se baja a escaleras más pequeñas, del orden de algunos metros a algunos kilómetros, y cuando los movimientos son rápidos, ciertas de estas ecuaciones solo son de las aproximaciones.

Por ejemplo, la ecuación del equilibrio hydrostatique no es respetada en los orages donde el agua contenida en los volúmenes de aire en ascendance, condense más lentamente que se podría opinarlo. En efecto, la variac. de presión y de temperatura se producen no linéairement en este caso. El rol de varios investigadores en meteorología es pues de investigar sobre los fenómenos a pequeña escala como los orages, los tornados y mismo sobre sistemas a más ancho escalera, como los ciclones tropicales, que comportan de los items a fina escalera.

Acuesta límite

Artículo detallado : Acuesta límite.

Los intercambios de calor, de humedad y de partículas se producen además grande marchada en la delgada corteza de aire justo al-encima de la superficie terrestre. Hablamos aquí interacción océano-atmósfera, alzamiento orographique, convergence por el relief, zona urbana versus rural, etc. La fricción es en todas partes presente pero muy variable en esta corteza y causa de la turbulence lo que devuelve muy compleja estos intercambios. Esto da lugar a un paramétrisation de éstos en el cálculo de las ecuaciones. El estudio de la corteza límite es pues uno de las propiedades de entidad de la investigación en meteorología[10].

Escalera planetaria

Las escaleras precedentes estaban todos conectados al comportamiento de los sistemas meteorológicos de algunos minutos a algunos días. Hay sin embargo ciclos que duran meses o mismo de los años. Estos comportamientos planetarios son regidos igualmente por las ecuaciones primitives atmosphériques bajo la forma desarrolladora de onda, como las Ondas de Rossby, que van a propagarse en la atmósfera y dar oscilaciones de résonance . El estudio de la escalera planetaria ha conectado igualmente a los intercambios de calor y de humedad entre los Trópicos y las regiones polares.

Un ejemplo conocido de esta escalera es el fenómeno El Niño, una anomalía de temperatura de la superficie de la mar en el Pacífico sur que ha conectado a un cambio de los alisios en esta región y que vuelve a intervalos variables. Menos conocidos son la Oscilación de Madden-Julian, la Oscilación norte-atlántico y otro, que influyen la trayectoria de las depresiones de las latitudes medianas. Esta escalera extiende hacia aquella de la climatologie.

Especialidades

Instrumentación

La meteorología depende de la recauda valor de las variables de la atmósfera mencionada précédemment. Los instrumentos como el termómetro y el anemómetro han sido primeramente utilizado individualmente, después a menudo reagrupados en estaciones meteorológicas terrestres y marítimos. Estos datos han sido primeramente muy éparses y tomadas por amateurs. El desarrollo de las comunicaciones y de los transportes ha forzado el gobierno de todos los países a poner sobre pie al seno de sus servicios meteorológicos de las coberturas de observación y a desarrollar nuevos instrumentos. En estas coberturas nacionales los instrumentos y su implantación obedecen a normas severas, con el fin de biaiser el menos posible el initialisation de los modelos.

El desarrollo de las pelotas al finalizar el XIXe siglo, después de los aviones y de las bengalas a las XXe siglo ha permitido recaudar datos en altitud. Finalmente, los radares y satélites han permitido desde la segunda mitad de este siglo de completar la cobertura al conjunto del globo. La investigación continua de mejorar los instrumentos y de desarrollar de nuevos.


Previsión meteorológica

Artículo detallado : Previsión meteorológica.

La previsión meteorológica es una aplicación de los conocimientos en meteorología y de las técnicas modernos de apresamientos de datos y de informático para prédire el estado de laatmósfera a un tiempo ultérieur. La historia de la previsión del tiempo remonta a los tiempos immémoriaux con los oracles y devine pero la ciencia moderna data verdad final del XIXe siglo y del comienzo del XXe siglo. Se ha afirmado sin embargo desde la Segunda Guerra mundial con la entrada en juego de los medios técnicos como el radar, las comunicaciones modernas y el desarrollo de los computadores. Se encuentra varias propiedades de aplicación de las previsiones cuyas :

Hydrométéorologie Meteorología aeronáutica Meteorología agrícola o (agrométéorologie) Meteorología costera Meteorología y carretera
Meteorología forestal Meteorología marítima Meteorología militar Meteorología de las montañasMeteorología tropical
Meteorología y contaminación Previsión de las orages violentos Previsión numérica del tiempo Previsión de los ciclones tropicales

Tecnologías de control meteorológico

Artículo detallado : Modificación del tiempo.

No hay en la literatura científica ningún mecanismo de modificación deliberada del tiempo o del clima que demuestra, teóricamente o práctico, una capacidad para afectar el tiempo a gran escala de manera controlada. Solas algunos métodos han podido, hasta aquí, dar resultados localizados, en circunstancias favorecedoras.

Aquí está algunos ejemplos de tecnologías que pretenden obtener uno cierto control sobre ciertas condiciones atmosphériques :

Investigación

Mucho resto a hacer para comprender y paramétriser los fenómenos meteorológicos. Como mencionado anteriormente, las ecuaciones que rigen las atmósferas son complejas y los datos in situ difíciles a obtener en ciertos casos. Las interacciones a méso y micro escaleras en un orage o un ciclón tropical son difícilmente reproduisibles en laboratorio. Los investigadores sobre asuntos como la micrométéorologie , el microfísico de las nubes y la interacción aire-mar tienen que efectuar un razonamiento de físico fundamental, después utilizar simulaciones matemáticas que comparan a las observaciones por télédétection.

Fenómenos meteorológicos

Datos directos y calculados


Circulación atmosphérique

Artículo detallado : Circulación atmosphérique.

La circulación atmosphérique es el movimiento a la escalera planetaria de la corteza de aire que rodea la Tierra que redistribuye el calor procedente del Sol en conjunción con la circulación océanique. En efecto, como la Tierra es un sphéroïde que tiene un eje de rotación 23,5 gradas por informe a su plan de translation en torno a nuestra estrella, la radiación solar incidente al suelo varía entre un máximo a las regiones que hacen cara directamente al Sol (ecuador) y un mínimo a aquellas muy inclinados por informe a este último (Polos). La radiación réémise por el suelo es ligada a la cantidad de energía recibida. Sigue un recalentamiento différentiel entre ambas regiones que no puede persistir bajo pena de un aumento sin final de este último y es lo que crea la circulación atmosphérique.

La presión a la superficie y en altitud se repartida pues en zonas organizadas donde la presión es un máximo (Anticiclón), un mínimo (depresión), un mínimo local (hueco barométrico), un máximo local (crête barométrico). Las zonas donde las bajas temperaturas procedente de los Polos encuentran los calientes temperaturas que vienen de Ecuador se nombran frentes  : Frente frío, frente caliente y frente occlus. Ciertos sistemas métérologiques han nombres particulares : ciclones tropicales, Mousson, Haboob, ElNino , Bloqueo de aire frío, etc.

Viento

Artículo detallado : Viento.

El viento es un movimiento de la atmósfera. Puede aparecer sobre cualquier planeta que dispone de una atmósfera. Estos movimientos de masas de aire son provocados por dos fenómenos que se producen simultáneamente : un recalentamiento inégalement repartido de la superficie del planeta por la energía solar y la rotación del planeta.

Sobre Tierra, varias regiones han vientos característicos a los cuales las poblaciones locales han dado nombres particulares. Los vientos son una fuente de energía renovable, y han sido utilizados a través de los siglos en varios usos, por los molinos en viento, la navegación en la vela, el robo en velo o más simplemente el séchage. La velocidad del viento es medida con un anemómetro pero puede ser estimada por una manga en aire, una bandera, etc.

Los vientos pueden ser regulares o en rachas. Se encuentra corredoras de viento muy fuertes a lo largo de las zonas de contraste de temperaturas que se llama corriente-jets. Bajo los orages, la transformación del cisaillement horizontal del viento en torbellino vertical da un tornado o una trombe marina. El mismo fenómeno puede producirse sin nube y da un torbellino de polvo. El descenso del aire hacia el suelo con las precipitaciones en un orage da una racha descendiente.

En mar, los frentes de rachas son llamadas granos

Nubes y precipitaciones

Artículos detallados : Nube, Precipitación y Hydrométéore .

La atmósfera terrestre es constituida principalmente de azote (cerca del 80%), de oxígeno y de vapor de agua. Sus movimientos verticales permiten la compresión o la dilatación de este gas según la ley de los gases perfectos en un proceso habitualmente adiabático. La cantidad máxima de vapor de agua que puede contener el aire es función de la temperatura de éste. Cuando el aire se eleva, él se dilate y su temperatura disminuye, permitiendo la condensación del vapor de agua, a saturación , gouttelettes. Una nube es formado entonces.

Una nube es pues un conjunto de gouttelettes de agua (o de cristaux de helado) en suspensión en el aire. El aspecto de la nube depende luz que recibe, de la naturaleza, de la dimensión, del número y del reparto de las partículas que lo constituyen. Más el aire es caliente, más puede contener vapor de agua, y más la nube será de entidad. Más los movimientos verticales del aire son fuertes, más la nube tendrá una extensión vertical de entidad.

Se distingue dos tipos principales de nubes : las nubes stratiformes, que provienen movimiento a gran escala de la atmósfera, y las nubes convectifs que ellos se forman localmente cuando el aire es inestable. Estos dos tipos de nubes pueden encontrarse a todos los niveles de la troposphère y son subdivisés según la altura donde se encuentren (baja, mediana, elevada).

Si el movimiento vertical es suficiente, los gouttelettes o los cristaux de helado se fusionarán para dar precipitaciones líquidas o sólidas : lluvia, bruine, nieve, granizo, grésil, verglas y granule de helado. Ella estarán bajo forma continua con las nubes stratiformes y bajo formas de chaparrones o de orages en aquellos convectifs. Otros hydrométéores se forman al suelo como la brume y la niebla .


Fenómenos accesorios

Los fenómenos meteorológicos son acompañados a menudo o producen fenómenos secundarios. El viento levanta del suelo de los sólidos no aqueux, de los lithométéores, que quedan en suspensión en la atmósfera. La brume seca, es así una suspensión en el aire de partículas invisibles a la œél desnudo y secas, suficientemente numerosas para dar en el aire un aspecto opalescent. En las regiones secas, la brume de arena es una suspensión de polvos o de pequeños granos de arena que quedan en el aire después de un temporal de viento. La caza-polvo o caza-arena es del polvo o de la arena levantada del suelo a alturas débiles o moderadas por un viento suficientemente fuerte y turbulent. Cuando el viento aumenta, se presencia tormentas de arena o de polvo que alcanzan grandes alturas. Cuando un vortex muy local se forma en las regiones désertiques, hay a menudo torbellinos de polvo, un género de tornado sin nubes.

Ciertos fenómenos luminosos son debidos en la reflexión, la réfraction , la diffraction o a la interferencia de la luz sobre las partículas presentes en la atmósfera. Esto están de los photométéores. Así, el halo y los parhélies, que pueden aparecer en torno al Sol o de la Luna, son debidos a la réfraction o la reflexión de la luz sobre de las cristaux de helado en la atmósfera. Estos fenómenos tienen la forma de anillos, de arcos, de columnas o de hogares luminosos. En torno al Sol, los halos pueden tener ciertos colores mientras que en torno a la Luna, las halos aparecen siempre blancos. En la misma vena, la corona es un o varios anillos colorés en torno al sol o de la luna que son detrás nubes delgadas como los altocúmulos. Es debido a la diffraction de la luz sobre las partículas de las nubes.

Otros fenómenos debidos a la diffraction de la luz. El irisation, generalmente del azul y/o del verde pálido, es la presencia de color sobre los bordes de las nubes a causa de la diffraction de la luz. Una gloria es formadas anillos colorés que aparecen en torno a la sombra del observador sobre una nube o la niebla en contrebas. El arco en cielo, cuyos colores van del violet al rojo, aparece cuando la luz que viene de unas aclaradas pasa en una atmósfera llenada de gotas de lluvia. Los anillos de Bishop son un fenómeno luminoso que aparece sobre partículas sólidas, después de una erupción volcánica por ejemplo, formando de los anillos bleuâtre adentro y rojo al exterior, causado por la diffraction de los rayos luminosos sobre estas partículas.

El espejismo es debido en las densidades diferentes de las cortezas de aire que atraviesa el rayo luminoso. Dos caso pueden producirse : sobre un suelo surchauffé un objeto apartado deviene visible, pero en imagen invertida, como se se reflexionaba sobre una extensión de agua. Es el espejismo de los desiertos (el mismo fenómeno se produce sobre las carreteras goudronnées). Sobre un suelo más frío que el aire, la imagen del objeto aparece al encima del objeto visto directamente. De tales espejismos se observan a menudo en montaña o al-encima de la mar. Así es como se puede ver objetos sitos en-debajo del horizonte. El pie-de-vientos son rayos solares transeúnte entre las nubes y vistos a contra-día, rayos que se percibe entonces como un puñado luminoso en el cielo o como una  ducha de luz ».

Ha igualmente diversas manifestaciones de la electricidad atmosphérique bajo forma de luces o de ruidos, los électrométéores. La mayoría son asociados a las orages donde se observa de los descargas brusques de electricidad. Se trata de la foudre , de la éclair y del tonnerre. El fuego de Santo-Elme es un tipo particular de foudre.

Finalmente, aunque no asociado a la meteorología, las aurores polares, son fenómeno luminoso que aparece en las elevadas cortezas de la atmósfera en forma de arcos, de bandas o de cortinas. Los aurores son frecuentes a las elevadas latitudes donde las partículas ionisés del viento solar son desviadas por los polos magnéticos y vienen golpear la atmósfera.

Medio ambiente

Recalentamiento climático

Artículo detallado : Recalentamiento climático.

El recalentamiento climático es un fenómeno de aumento de la temperatura mediana de los océanos y de laatmósfera, a la escalera planetaria y sobre varios años. En su acepción común, este término es aplicado al cambio climático observado desde aproximadamente 25 años, es decir desde el final del XXe siglo. La mayoría de las científicas atribuyen la más gran parte de este recalentamiento a las emisiones de gases a efecto de invernadero (GES) de origen humano. La probabilidad que el recalentamiento climático desde 1950 esté origen humano es además de 90 % según el cuarto informe del Grupo de expertos intergouvernemental sobre la evolución del clima (GIEC) a cargo de establecer un consenso científico sobre esta cuestión[8],[11],[12]. Esta tesis solo es discutida por una minoría de personalidades.

Climatologie Aplicada

Como disciplina que mide diferentes fuentes de energías renovables (la insolación, el viento, las precipitaciones, etc.), La meteorología permite medir las cantidades de energía renovable disponible y de prever su disponibilidad. Estos datos son esenciales al repérage de los sitios los plus propicios para fuentes alternativas de energía que podrían invertir el recalentamiento. De las formaciones especializadas en la propiedad ambiental son difundidas, entre demás por Clima-Francia que propone módulos como «Meteorología del medio ambiente», «Meteorología para el potencial eólico» y «Medio ambiente»[13].

Fenómenos conectados en las condiciones meteorológicas

Anécdota

Una ley inglesa de 1677 condenaba en la hoguera las météorologues, taxés de sorcellerie . La ley no fue abrogée que 1959. Afortunadamente, no ha siempre sido aplicada a la carta : el Group Captain James Stagg, météorologue en jefe, y los miembros de sus tres equipos de previsión, prédirent una tranquilizada para el desembarco de Normandía la mañana del 6 de junio de 1944, y no hubieron a padecer esta suerte.

Notas y referencias

  1. Tiene y b ()Nathan Sivin, Ciencia in AncientTiñió , Ashgate Publishing, coll. « VARIORUM, », Brookfield, Vermont, 1995, Tomo III, 24 p. 
  2. ()William Reid (1791-1858) sitio internet por John D. Reid (2006)
  3. () Elias Loomis (1811 - 1889) sitio internet por John D. Reid (2006)
  4. () Joseph Henry Father of Weather Servicio sitio internet oficial del Smithsonian Institución (2006)
  5. ()Descripción del modelo Noruego de las depresiones de latitudes medianas por el Nacional Weather Servicio de NOAA (2006)
  6. Radar in Meteorology de David Atlas, publicado porel American Meteorological Society
  7. ()La historia del «Stormy Weather Group» de launiversidad McGill, Montreal, Canadá (1968)
  8. Tiene y b El informe 2007 del GIEC utiliza el término  muy probable ». cf p.49 : « El esencial de la elevación de la temperatura mediana del globo observado desde el medio del XXe siglo es muy probablemente achacable al ascenso de las concentraciones de GES anthropiques. Esta constatación marca un adelanto por informe a la conclusión del tercer Informe evaluador, según la cual el esencial del recalentamiento observado durante los 50 últimos años es debido probablemente en el incremento de la concentración de GES ». El mismo texto, p.37, precise los términos utilizados para indicar la probabilidad estimada, según los expertos, de un dato o de un resultado : « prácticamente cierto (probabilidad superior a 99 %) ; extremadamente probable (probabilidad superior a 95 %) ; muy probable (probabilidad superior a 90 %) ; probable (probabilidad superior a 66 %) ; más probable que improbable (probabilidad superior a 50 %) ; a poco cerca también probable que improbable (probabilidad de 33 % a 66 %) ; improbable (probabilidad inferior a 33 %) ; muy improbable (probabilidad inferior a 10 %) ; extremadamente improbable (probabilidad inferior a 5 %) ; excepcionalmente improbable (probabilidad inferior a 1 %). ». Así, la estimación del rol probable del hombre en el cambio climático ha aumentado entre 2001 y 2007, ya que en el informe de 2001, este rol no era calificado que de probable (likely). cf [1]
  9. () The problem of Weather Prediction, as seen from the standpoints of Mechanics and Physics por Wilhelm Bjerknes en el sitio de NOAA accedido el 2006-12-14
  10. ()J. R. Garratt, J.R., The atmospheric boundary Escodar, Cambridge University Press (ISBN 0-521-38052-9) 
  11. ()GIEC (IPCC inglés), « The IPCC 4th Assessment Report is coming out HA picture of climate cambie the current state of understanding », 2007, ONU. Consultado el 2008-07-30[pdf]
  12. ()GIEC (IPCC inglés), « Climate Cambia 2001: Synthesis Report », 2001. Consultado el 2010-01-09
  13. (fr)Escuela nacional de la meteorología, « Clima Stage Meteorología Modulaire », 2007, Clima-Francia. Consultado el 2009-10-12

Ver también

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Primera parte

Artículos connexes

Bibliographie

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