Meteorologia

Meteorologia to nauka o atmosferze ziemskiej. Bada ona i opisuje zjawiska atmosferyczne, które określają pogodę i klimat danego obszaru. Pogodą nazywany jest stan fizyczny atmosfery ponad danym miejscem na kuli ziemskiej, a klimatem średni stan pogód obserwowanych w ciągu kilkudziesięciu lat. Pogoda wpływa na przebieg żeglugi, a elementy meteorologiczne jak: wiatr, opady, temperatura oraz widzialność wyznaczają jakie żagle powinien nosić jacht, jak powinna postępować załoga aby żegluga była bezpieczna. Dlatego niezwykle ważnym jest aby na bieżąco śledzić pogodę i w miarę możliwości słuchać prognoz pogody dotyczących akwenu po którym pływamy. Wiatr jest ruchem powietrza nad powierzchnią Ziemi wywołanym różnicami ciśnienia. Prędkość wiatru mierzona jest w metrach na sekundę [m/s] lub w węzłach [milach morskich na godzinę - Mm/godz, 1 Mm = 1852 m]. Przepływ powietrza następuje z obszaru o wyższym ciśnieniu do obszaru o niższym ciśnieniu. Podstawowe prawo fizyki - zasada wyrównania energii. Prędkość i siła wiatru zależy od gradientu czyli różnicy ciśnienia pomiędzy dwoma punktami, im różnica wyższa tym prędkość wiatru będzie większa.

Niż atmosferyczny: obszar obniżonego ciśnienia atmosferycznego, w którym ciśnienie maleje ku środkowi.
Wyż atmosferyczny: obszar podwyższonego ciśnienia atmosferycznego, w którym ciśnienie rośnie ku środkowi.

Schemat wyżu i niżu na półkuli północnej.

Wartość ciśnienia atmosferycznego podawana jest w hPa (hekto Pascalach).

UWAGA Lokalnie jednak lepiej przyjmować, że wiatr nie wieje prosto z wyżu do niżu tylko wzdłuż izobar - wokół wyżu na półkuli północnej zgodnie z ruchem wskazówek zegara, wokół niżu przeciwnie do ruchu wskazówek zagara. Na półkuli południowej odwrotnie.

Wokół wyżu wiatr jest delikatnie "wypychany" a do niżu "zasysany".

Skala Beauforta z opisem

Skala Beauforta zaczęła być stosowana już w 1838r. przez flotę Brytyjską. Funkcjonuje do dziś w prawie niezmienionej postaci.
Skalę Beauforta w formule 0-12 stopni przyjęto jako międzynarodową w r. 1939 wprowadzając precyzyjniejsze opisy działania wiatru na powierzchnię morza i przedmioty na lądzie (drzewa) i graniczne wielkości w odniesieniu do prędkości wiatru (mierzonej w m/sek, węzłach, km/h) i wysokości fali morskiej.

Stopnie Beauforta	Charakterystyka prędkości wiatru	Prędkość wiatru		Wzrokowe określenie prędkości wiatru na otwartej przestrzeni
		m / s	km / h
0	Cisza	0 - 0,2	1	Dym unosi się pionowo.
1	Powiew	0,3 - 1,5	1 - 5	Wiatr unosi smugi dymu.
2	Wiatr stały	1,6 - 3,3	6 - 11	Wiatr odczuwa się na twarzy, liście drżą.
3	Wiatr łagodny	3,4 - 5,4	12 - 19	Wiatr porusza liście drzew i małe gałązki.
4	Wiatr umiarkowany	5,5 - 7,9	20 -28	Wiatr porusza gałązki drzew i niesie pył oraz kurz.
5	Wiatr dość silny	8,0 - 10,7	29 - 38	Wiatr porusza gałęzie drzew.
6	Wiatr silny	10,8 - 13,8	39 - 49	Wiatr porusza duże gałęzie druty telefoniczne dźwięczą, użycie parasola jest utrudnione.
7	Wiatr bardzo silny	13,9 - 17,1	50 - 60	Wiatr porusza mniejsze drzewa, utrudnia ruch.
8	Wiatr gwałtowny	17,2 - 20,7	62 - 74	Wiatr porusza większe drzewa, łamie gałęzie, tamuje swobodny ruch.
9	Wichura	20,8 - 24,4	75 - 88	Wiatr unosi mniejsze przedmioty, powoduje lżejsze uszkodzenia budynków.
10	Silna wichura	24,5 - 28,4	89 - 102	Wiatr wyrywa drzewa, cięższe uszkodzenia budynków.
11	Gwałtowna wichura	28,5 - 32,6	103 - 117	Poważne zniszczenia wśród drzewostanu i zabudowań.
12	Huragan	powyżej 32,6	powyżej 117	Wiatr powoduje katastrofalne zniszczenia.

Rodzaje chmur

Chmury to zbiór małych kropelek wody, kryształków lodu, kurzu, piasku itp. zawieszonych w atmosferze.

Chmury ze względu na kształt dzielą się na:

• warstwowe (stratus)
• kłębiaste (cumulus)
• pierzaste (cirrus)

Ze względu na wymiar pionowy i wysokość:

• niskie: stratus [St], stratocumulus [Sc], nimbostratus [Ns]
• średnie: altostratus [As], altocumulus [Ac]
• wysokie: cirrus [Ci], cirrostratus [Cs], cirrocumulus [Cc]
• rozbudowane: cumulus [Cu] i cumulonimbus [Cb]

Bryzy są wiatrami lokalnymi, wiejącymi w cyklu dobowym, wywołane różnicami temperatur między lądem a wodą.

Bryza dzienna (morska)

Podczas dnia ląd nagrzewa się szybciej i osiąga wyższą temperaturę niż woda (byliśmy nad morzem w słoneczny, letni dzień - piasek na plaży parzy stopy). Cieplejsze powietrze znad lądu unosi się do góry (ciepłe powietrze jako lżejsze idzie w górę - balony na ogrzane powietrze wykorzystują to zjawisko do lotu). Powstają prądy wznoszące które wywołują górny wiatr gdzie powietrze znad lądu przemieszcza się nad wodę. Ciśnienie nad wodą podwyższa się (dodatkowe masy powietrza znad lądu dokładają się do mas zalegających nad wodą - ciśnienie rośnie) a nad lądem obniża (powietrze znad lądu ucieka górą nad wodę). Powstała różnica ciśnień wywołuje wiatr powierzchniowy wiejący od wody w kierunku lądu zwany bryzą dzienną.

Bryza nocna (lądowa)

Nocą sytuacja ulega zmianie, woda dłużej zachowuje ciepło odwrotnie niż szybko stygnący ląd (w nocy woda w jeziorze wydaje się cieplejsza). Teraz nad jej powierzchnią powstają prądy wznoszące wywołujące wznoszący ruch mas powietrza napływających górą nad ląd. Ten sam mechanizm: cieplejsze powietrze znad wody unosi się i górą napływa nad ląd wywołując wzrost ciśnienia. Powstała różnica ciśnień powoduje wiatr powierzchniowy wiejący od lądu (gdzie panuje wyższe ciśnienie) w kierunku wody zwany bryzą nocną.

Fronty atmosferyczne

Na styku dwóch odmiennych mas powietrza znajduje się strefa przejściowa, w obrębie której właściwości fizyczne (temperatura, wilgotność) jednej masy ustępują właściwościom drugiej masy powietrza. Strefa przejściowa zwana jest powierzchnią frontową, a linia przecięcia się jej z powierzchnią ziemi - FRONTEM ATMOSFERYCZNYM. W zależności od tego, jaka masa powietrza „atakuje" drugą masę, rozróżniany jest front ciepły i front chłodny.

Elementy meteorologiczne przy przechodzeniu frontów ciepłego i chłodnego

Obserwacja pogody

Pogodę pochmurną, deszczowa i wietrzną zapowiadają:

• nadciągające od zachodu chmury warstwowe na różnych poziomach,
• krwistoczerwony wschód słońca,
• brudnożółty wschód słońca bez chmur lub za ciemną warstwą chmur nad horyzontem,
• systematyczny spadek ciśnienia,
• wzrost siły wiatru pod wieczór i w nocy,
• halo (pierścień) wokół słońca lub księżyca,
• nagła zmiana kierunku wiatru,
• wiatr z kierunków południowych, skręcający na zachodni,
• nisko latające ptaki,
• silne świecenie gwiazd,
• przy pogodzie bezwietrznej dym ścielący się po wodzie,
• tęcza rano lub przed południem.

Pogodę bezdeszczową, ładną z umiarkowanymi wiatrami zapowiadają:

• czysty i jasny widnokrąg podczas wschodu słońca,
• mgła opadająca nad ranem,
• obfita rosa rano i wieczorem,
• wiatr tężejący w południe, a cichnący nad ranem i wieczorem,
• zanikanie pod wieczór chmur kłębiastych,
• po zachodzie słońca barwa nieba o odcieniu złotym,
• niezbyt intensywne świecenie gwiazd,
• utrzymywanie się lub nawet podnoszenie ciśnienia,
• występowanie tęczy w godzinach popołudniowych,
• unoszenie się dymu pionowo ku górze,
• czerwony zachód słońca,
• systematyczny wzrost ciśnienia po pogodzie chmurnej, deszczowej i wietrznej.

Silne wiatry zapowiada:

• ciemnoniebieskie niebo,
• silne świecenie gwiazd,
• czerwona tarcza księżyca,
• krwistoczerwony wschód słońca,
• wzrost siły wiatru po ustaniu opadu,
• bardzo szybki spadek ciśnienia.