El temps meteorològic

La terra  Meteorologia  el cicle hidrològic


[Els grecs contraposaven la immutabilitat dels moviments dels astres al firmament amb l’impredictible dels fenòmens del món meteorològics, la pluja, la neu, el vent, tot el que passava a l’esfera sublunar] Aquesta mutabilitat suggeria les forces divines, Zeus déu del llamp i el tro, Èol que governava els vents

El cel pot estar clar o cobert núvols, en calma o sotmès als vents, serè o amb pluja o neu. La pluja pot ser suau o una tempesta acompanyada de llamps i trons. Després surt l’arc de sant Martí. Quan la temperatura és baixa la precipitació pot ser en forma de neu. Els flocs de neu són cristalls amb diferents formes. En certes condicions es formen esferes de calamarsa (<5mm) o pedra (>5mm).

La pluja

Evolució del clima

[esborrany]

https://en.wikipedia.org/wiki/Paleoclimatology

Phanerozoic climate

500 million years of climate change
Main article: Phanerozoic
Major drivers for the preindustrial ages have been variations of the sun, volcanic ashes and exhalations, relative movements of the earth towards the sun, and tectonically induced effects as for major sea currents, watersheds, and ocean oscillations. In the early Phanerozoic, increased atmospheric carbon dioxide concentrations have been linked to driving or amplifying increased global temperatures.[20] Royer et al. 2004[21] found a climate sensitivity for the rest of the Phanerozoic which was calculated to be similar to today’s modern range of values.

The Huronian glaciation, is the first known glaciation in Earth’s history, and lasted from 2400-2100 million years ago.
The Cryogenian glaciation lasted from 720-635 million years ago.
The Andean-Saharan glaciation lasted from 450–420 million years ago.
The Karoo glaciation lasted from 360–260 million years ago.
The Quaternary glaciation is the current glaciation period and began 2.58 million years ago.


Al llarg del quaternari que és una era freda en conjunt, s’observen períodes d’uns 100.000 anys pels cicles de fred-calor

Temperatura mitjana dels últims 12.000 anys


ESDEVENIMENTS CONEGUTS


 

Els vents

La terra, geografia  |   Meteorologia   |   Els vents: model simplificat, brises  |   Erosió


En un model simplificat (Hadley), els alisis són vents que van ran de terra dels pols a l’equador, on s’enlairen i els contraelisis tornen al pol. L’equador seria una zona de calma

El model més elaborat de Ferrell descriu unes cel·les secundàries i els efectes de la rotació de la terra. Les cel·les de Hadley funcionarien entre els tròpics.

Així, els alisis bufen del NE cap el SW a l’hemosferi boreal, i a del SE cap el SW a l’austral. [així que per navegar d’Amèrica a Europa cal cenyir o pujar sobre els tròpics].

Els roaring forties són els vents de W a E que hi ha entre les latituds 40º i 60º a l’hemisferi sud, especialment forts perquè no hi ha terra i muntanyes que els parin.


Brises

Durant el dia tenim la marinada, que bufa de mar cap a terra (xaloc), i a la nit de terra a mar (mestral) [per això els pescadors sortien de nit].

(Els monsons serien brises estacionals a gran escala, a l’estiu l’aire de terra s’escalfa abans i puja, entrant aire de mar més humit que descarrega pluges. A l’hivern, la terra està més freda).


Els vents al món en temps real

 

Erosió

El vent amb les partícules de pols suspeses erosiona les roques i forma dunes.

Meteorologia

La terra, geografia  |  Ciències meteorològiquesCiències atmosfera |  Temperatura  |  Pressió i vents  |  Humitat, pluges, el cicle de l’aigua, els núvols  |  Electricitat, llamps i trons  |   Òptica, els colors   //  el clima  |   l’atmosfera


La temperatura

El dia i la nit: la terra gira sobre si mateixa cada 24 hores. Veiem sortir el sol i la lluna. La lluna gira al voltant de la terra amb un període de 29.5 dies (i gira sobre si mateixa  amb el mateix període de manera que sempre presenta la mateixa cara).

Les estacions: la terra gira al voltant del sol. Com que l’eix de rotació està inclinat 23.5º, de març a setembre l’hemisferi nord rep més llum i per tant és més escalfat pel sol, de setembre a març, és a l’inrevés ( el firmament). [ model heliocèntric]

Segons la latitud, també varia, del pol a l’equador. La influència del corrent del golf i el riu Negre fa que no segueixin els paral·lels :

També varia amb l’alçada, aproximadament 2º cada 100m.


Pressió i vents

Les diferències de temperatura a l’aire i a la superfície causen diferències de pressió i moviment de masses d’aire, vents.  [ PV=nrT en el model dels gasos perfectes].

Localment tenim les brises, durant el dia l’aire de la terra s’ha escalfat i bufa el xaloc des del mar. De nit és a l’inrevés i el mestral bufa de terra a mar ( la rosa dels vents ).

L’aire escalfat pujarà amunt, es crea una zona de baixa pressió i el seu lloc serà ocupat per aire fred que du pluges: cicló. L’aire gira en forma de remolí (acw a l’hemisferi nord, cw austral). L’aire fred baixa i es forma una zona d’alta pressió, un anticicló  [no arriba aire humit i tenim temps estable?] [ una baixada de pressió al baròmetre indica pluges]. És un nucli d’altes pressions atmosfèriques. És el terme oposat a cicló (nucli de baixes pressions atmosfèriques). L’anticicló es tracta d’un fenomen meteorològic que es pot definir com una circulació de vents a gran escala al voltant d’una regió central d’altes pressions atmosfèriques, que, per la força de Coriolis, gira en sentit horari (dextrògir) en l’hemisferi nord i en sentit antihorari (levogir) en l’hemisferi sud.[1] En un anticicló la pressió atmosfèrica (corregida a nivell del mar) és superior a la de l’aire que l’envolta. L’aire d’un anticicló és més estable que l’aire que l’envolta i davalla sobre el sòl des de les capes altes de l’atmosfera, produint-se un fenomen anomenat subsidència que limita la formació de núvols.

1 Front fred. 2 calent,  altres

Front fred: L’entrada d’aire fred desplaça l’aire calent humit cap amunt formant-se cumulunimbus amb tempestes i pluges fortes.

Front calent que es desplaçarà sobre el fred, formant-se Cirrus, Cs, Altostratus i al final Nimbostratus amb pluges lleugeres o moderades.

Tenint en compte les diferències de temperatura al llarg de tot el globus, es proposen models generals de circulació de l’aire, que pujaria a l’equador i baixaria als pols: Els vents.


Humitat, pluges, el cicle de l’aigua

A l’aire hi ha vapor d’aigua i a cada temperatura li correspon una quantitat abans que el vapor se saturi en forma de gotes, que seria el 100% d’humitat. O a l’inrevés, per una mateixa humitat relativa, hi ha una temperatura a la qual es comença a condensar formant rosada, el dew point, punt de rosada. Per això a la nit es condensa el vapor i al matí ens trobem les fulles plenes de gotes.

A l’aire les gotes es glacen formant petits cristalls que s’agrupen en núvols de diferents tipus i alçades dins del que s’anomena Troposfera (de 0 a 12 km). Les ciències de l’atmosfera han estudiat què hi ha més amunt i quina és l’estructura de l’atmosfera. Tal com es veu més amunt, una baixada de pressió i humitat vol dir que arribarà una massa d’aire fred desplaçant l’aire calent i humit cap amunt. Aleshores es refreda i hi ha precipitacions que poden ser en forma de pluja, pedra o neu.

El cicle de l’aigua: L’aigua s’evapora al mar [ i una petita part a les aigües continentals] i queda a l’atmosfera. Quan es donen les condicions es condensa i precipita. Queda emmagatzemada en forma de neu, llacs o en aquífers sota terra. La que no, va baixant en rierols i torrents fins a formar rius desembocar al mar.

Precipitacions a diferents parts del món

Observació del cel per predir el temps: Junt amb la tendència de la pressió fer servir les condicions del cel és un dels paràmetres més importants, especialment en zones muntanyoses. L’engruiximent de la capa de núvols o l’envaïment de núvols més alts és indicatiu de pluja propera. La boira matinera pot indicar bones condicions (temps no plujós), ja que les condicions de pluja estan precedides per vent o núvols que fan que no es formi la boira. L’aproximació d’una línia de tempesta pot indicar l’aproximació d’un front fred. El cel sense núvols indica bon temps a curt termini.

El conjunt de canvis de temperatura, precipitacions i humitat, vents, corrents de l’oceà i el tipus de paisatge, determinen els diferents climes: Tropical, Sec, Temperat, Fred i Polar.  Segons el tipus de comunitat vegetal en aquests climes hi trobarem fins a 15 biomes. Per exemple, segons si hi ha bosc o no, serà diferent l’evaporació, l’intercanvi de CO2 o l’erosió.


Electricitat i magnetisme

Els núvols es carreguen elèctricament i en situació de tempesta [ i quan hi ha prou conductivitat] descarreguen a terra. L’escalfament sobtat de l’aire fa que es propagui una expansiva, el tro.

Aurores boreals: L’aurora polar consisteix en una llum natural que apareix al cel nocturn de les regions properes a les zones polars a causa de l’impacte de les partícules de vent solar amb el camp magnètic de la Terra.


Òptica

Cel blau, cel rogenc: és blau perquè en tenir la longitud d’ona més curta, és la que es dispersa més [és la que té més energia de l’espectre visible]. Al vespre és vermell perquè els raigs de sol travessen més atmosfera. [ i l’aire va absorbint

Arc de Sant Martí: Les gotes d’aigua fan de prisma.

Halo: 22º quan els raigs travessen cristalls de glaç de cirrus


Imatge satèl·lit Europa   |   ECMWF Centre Europeu de predicció del temps   |   Meteocat   |    eltiempo

Atmosfera. Estructura

La Terra, geografia   | Ciències de l’atmosfera


Composició de l’aire:

  • Nitrogen (78%)
  • Oxygen (21%)
  • Argon (1%)
  • Carbon-di-oxide (0.03%)
  • Vapor d’aigua

0-12 km Troposfera: És la capa inferior de l’atmosfera i es troba en contacte amb la superfície terrestre. Té un gruix variable degut al moviment de rotació terrestre, que fa que a l’equador predomini la força centrífuga i el gruix de la troposfera és d’uns 17 km, mentre que en els pols) predomina la força centrípeta i el gruix d’aquesta capa és d’uns 8 km.[5] Dins d’aquesta capa es produeixen importants fluxos convectius verticals i horitzontals (anomenats vent de forma genèrica), provocats per les diferències de pressió i temperatura existents entre unes regions i altres. Per això, en aquesta capa tenen lloc els anomenats fenòmens meteorològics que caracteritzen les zones climàtiques de la Terra. Com que la troposfera es troba en contacte amb la hidrosfera i la biosfera, presenta quantitats importants, però variables, de vapor d’aigua i de diòxid de carboni, així com quantitats també variables de partícules en suspensió (sobretot en els primers 500 m, que és la part coneguda com a capa bruta). La troposfera s’escalfa principalment per la transferència d’energia d’infraroig (calor) des de la superfície terrestre. Per això, en general la part més baixa de la troposfera és la més calenta mentre que la temperatura disminueix amb l’augment de l’altitud, a raó d’aproximadament 1 °C cada 150 m

12-50 km Estratosfera. Aquesta capa conté aproximadament el 10% de la massa atmosfèrica. Es caracteritza per la pràctica inexistència de circulació vertical de l’aire. En canvi, els fluxos horitzontals d’aire assoleixen sovint velocitats d’uns 200 km/h. Es tracta d’una atmosfera molt tènue i poc turbulenta, ja que l’aire calent que es troba a la part superior és menys dens i per tant és estable damunt de l’aire més fred. Per aquest motiu els avions comercials volen a aquest nivell.

50-85 km Mesosfera. La característica més remarcable d’aquesta capa és un nou descens de la temperatura en augmentar l’altitud, fins a arribar als -100 °C aproximadament, a una altitud de 80 km, on se situa la mesopausa, que és la zona més freda de l’atmosfera. La mesosfera conté només el 0,1% de la massa total de l’aire.

85-500 km Termosfera o Ionosfera. La termosfera és la capa més gran de l’atmosfera, situada per sobre la mesosfera i per sota de l’exosfera. En la termosfera la temperatura augmenta amb l’altitud fins a arribar a la termopausa (o exobase), que marca el límit entre la termosfera i l’exosfera. Aquest límit varia segons l’activitat solar i se sol trobar entre els 350 i els 800 km. La temperatura d’aquesta capa pot assolir els 1500 °C, encara que les molècules de gas estan tan allunyades que el terme temperatura no es pot fer servir en el sentit habitual. L’aire està tan enrarit que una molècula individual (per exemple d’oxigen) viatja de mitjana 1 km abans de col·lidir amb altres molècules.

500-10.000 km Exosfera. L’exosfera és la capa més externa de l’atmosfera terrestre i s’estén des de la termopausa cap a dalt (aproximadament des dels 500 km fins a uns 10000 km d’altitud). L’exosfera marca el límit entre l’atmosfera terrestre i l’espai exterior. Està composta principalment per hidrogen i heli. Les partícules estan tan allunyades entre si que poden viatjar centenars de kilòmetres sense col·lidir entre elles. Com que les partícules rarament xoquen, l’atmosfera no es comporta com un fluid.


44T Clima

La terra, geografia  |   Meteorologia  |  5 tipus de clima, biomes  |  El clima de Catalunya


Els climes es corresponen aproximadament amb els biomes. Köppen els classifica segons la temperatura i precipitació mitjanes (seguit també a AB306):

A) tropical humit: > 18º. (Selva Tropical, Savana tropical). Els tròpics són les zones de la terra al voltant de l’equador, 23.5º amunt pel tròpic de càncer i 23.5 avall a l’hemisferi sud. Reben més exposició del sol i força pluges.

B) Sec (dry): àrid, Desert o Estepa [correspon a Estepa temperada]

C) Temperat (mild) mid-latitude: 0º<fred<18º, 10º<calor. Mediterrani amb pluges a primavera i tardor, Humit subtropical amb pluges monsons que serien vents estacionals deguts a la diferència d’escalfament entre mar i terra.

D) Fred (cold) mid-latitude:  fred < 0º , 10º<calor. Continental humit amb estiu càlid, estiu fred, subàrtic

E) polar: calor < 10º, Tundra, capa de glaç i alta muntanya


Tenim 15 biomes:

  • 3 Fred:
    • Roca i gel  (E : Àrtic, Antàrtic, alta muntanya)
    • Tundra (Rússia i Canada), Taiga [ clima D fred]
  • 4 Temperats (clima C): Boscos de coníferes (Alps, Càrpats), Boscos caducifolis (Europa, USA NE, Xina NE), Boscos mediterranis, Prats i estepes (Àsia, USA central, Patagònia)
  • 2 Àrid (clima B): Deserts i matollars (Sahara, Àsia, USA SW, Austràlia), Prats i matollars de muntanya (Andes i Himalaia)
  • 4Tropical (clima A): Bosc coníferes (Califòrnia), Bosc caducifolis humit (Amazonas, Congo, Yunan, SE asiàtic), Bosc caducifoli sec (Brasil, Índia), Sabana (Àfrica central, Brasil, Austràlia NE)
  • 2 Humit: Prats inundats, Manglars (costa Carib i Àfrica)

El clima ha anat canviant al llarg de la història de la terra, per la combinació de canvis en la biosfera i activitat volcànica. Bàsicament la temperatura és el resultat del balanç entre la radiació solar que arriba, i la radiació que s’emet, que depèn de les propietats de l’atmosfera que fan un efecte hivernacle.  La modificació del territori per l’agricultura, l’activitat humana industrial i les emissions de CO2 provoquen un escalfament global: evolució del clima. (Antropocè)


El clima a Catalunya (Geografia de Catalunya)

 

 

La rosa dels vents

N Tramuntana
NE Gregal [ve de la Costa Brava, cap al Vela]
E Llevant
SE Xaloc [cap a terra]
S Migjorn
SO Garbí o llebeig [ve de Tarragona, cap el Besós]
O Ponent
NO Mestral, cerç o serè [m’allunya de la costa, de terra]


4 punts cardinals, Gregal Garbí paral·lel al mar, Mestral Xaloc perpendicular


Al vespre la terra s’ha refredat abans, i l’aire fred, més dens, empeny l’aire calent de sobre el mar com un mestral, els pescadors surten a pescar.

Al matí és la terra la que s’ha escalfat i l’aire puja cap amunt, l’aire fred de sobre el mar entre, com un mestral, els pescadors tornen.

Guia d’observació de núvols

La terra  |    Meteorologia


10 gèneres amb espècies i varietats

  • Baixa altura
    • Cu Cumulus (Ben definit com cotó fluix, sense pluja)
    • Sc Stratocumulus (mida com la mà sencera, pluja rara i lleugera )
    • St Stratus (capa grisa, pluja rara i lleugera) [poden tapar edificis, no cobreixen tot el cel]
  • Mitjana
    • Ac Altocumulus (1 dit < mida < 3 dit, pluja rara i lleugera)
    • As Altostratus (cel cobert, no fa ombra, pluja lleugera i constant)
  • Estesa
    • Cb Cumulonimbus (cumulus extès verticalment amb amença de tempesta, pluja intensa)
    • Ns Nimbostratus (cel fosc, pluja incessant)
  • Alta (sense pluja)
    • Ci Cirrus (fils): fibratus (Ci fib), uncinus (Ci unc), spissatus (Ci spi), castellanus (Ci cas), floccus (Ci flo) // intortus (Ci in), radiatus (Ci ra), vertebratus (Ci ve), duplicatus (Ci du)
    • Cc Cirrocumulus (mida < dit)
    • Cs Cirrostratus (sol halo, ombra) [el cel blau emblanquinat]

Altres tipus comuns

undulatus [fa com onades]


Observació de núvols: https://cloudatlas.wmo.int/cloud-identification-guide.html