A meteorológiai térkép egy olyan földrajzi térkép, amelyen bizonyos meteorológiai paraméterek adatait ábrázolják és elemzik, hogy reprezentálják a légkör állapotát egy adott időpontban. Kétféle típus létezik: a jelenlegi időjárási térkép, ahová a felszíni időjárási állomásokról vagy rádiószondákról származó információkat adnak meg, és az időjárás-előrejelzés térképek , ahol ugyanazok a paraméterek vannak ábrázolva a jövőbeni időjárás szempontjából.
Az első időjárási térképek a XIX . Században jelentek meg , amikor különböző országok meteorológiai állomásokat kezdtek építeni, és az információcserére létrehozták a Nemzetközi Meteorológiai Szervezetet .
A jelenlegi időjárás elemzési diagramjain a felszíni állomások vagy a rádiószondák adatait ( hőmérséklet , nyomás , szél stb.) Nemzetközi kód szerint regisztrálják a felvétel helyén. Ezt követően az egyenlő értékeket képviselő vonalak meghúzódnak , hogy képet kapjanak ezen adatok egy adott mezőjéről ( izobár , izallobár , azonos harmatpontú vonal stb.). Végül további elemzéseket adunk szubjektíven, például az időjárási frontok helyzetét . Az előrejelzési térképek esetében ezeknek a változóknak a megjósolt mezőit ábrázolják a meteorológusok felhasználására, a média által használt térképek esetében a várható időjárást jelképező szimbólumokkal ellátott térképet, vagy az előrejelzés egyes elemeire speciális térképeket. az időjárás, mint a repülés jegesedési zónái .
1849-ben a Smithsonian Intézet Joseph Henry fizikus irányításával megkezdte megfigyelési időjárás-állomások hálózatának felállítását az Egyesült Államokban . A megfigyeléseket gyorsan terjeszteni fogják Samuel Morse 1837-es találmányának köszönhetően a távírónak .
A 1854. november 14heves vihar miatt 41 francia hajó elsüllyedt a Fekete-tengeren , a krími háború alatt . Ez a vihar végigsöpört Nyugat-Európán, de senki sem volt képes jelezni, sőt figyelmeztetni sem a veszélyt. Ezzel a megfigyeléssel szembesülve Urbain Le Verrier , a párizsi csillagvizsgáló igazgatója úgy döntött, hogy hatalmas meteorológiai állomások hálózatát hozza létre, amely egész Európát lefedi, és kihasználja a közelmúltbeli elektromos távíró által képviselt technológiai innovációt. 1855. február 16-án III . Napóleon császár elfogadta meteorológiai hálózatának projektjét, amelynek célja a tengerészek figyelmeztetése a viharok kialakulására . Három nappal később Le Verrier bemutatta Franciaország első meteorológiai térképét az Académie des sciences számára . Nagy-Britannia és a többi európai hatalom ugyanabban a szellemben követi.
Az eddig említett összes megfigyelő hálózat független volt. Ezért a döntő időjárási információkat nem lehetett továbbítani. Ez különösen fontos volt a tengeren: a nemzetközi kereskedelem fő mozgatója az amerikai Matthew Fontaine Maury lesz . 1853-ban tíz ország képviselőinek első konferenciája ülésezett Brüsszelben, hogy formalizálja a meteorológiai adatok kódolásának megértését és szabványosítását. 1873-ban Bécsben megalapították a Nemzetközi Meteorológiai Szervezetet (IOM) meteorológiai szolgálattal rendelkező országok.
1856-ban Joseph Henry Washington DC-ben volt az első, amely kiállította az Ohio-medencék időjárás-előrejelzési térképét az Atlanti-óceán partjainak partjára: ez a kontinentális régiók felhő képződményeit képviselte, amelyeket az uralkodó nyugati szél kiszorított. Az ohiói időjárás lehetővé teszi számunkra, hogy felhőtömegeit egy nap alatt lefordítva feltételezzük a kiszámítható időjárást Virginia, Maryland vagy New York felett. Mivel a munka túlságosan fontossá vált a Smithsonian számára , az Egyesült Államok kormánya 1870 és 1874 között felvette a fáklyát az amerikai hadsereg jelzőteste révén .
1860-ban Robert FitzRoy helyettes tengernagy a távíró segítségével napi meteorológiai adatokat gyűjtött egész Angliából, és megrajzolta az első szinoptikus térképeket . E térképek időbeli változása lehetővé tette számára az első előrejelzések elkészítését, amelyeket a The Times újságban publikált .
Kezdetben az adatgyűjtés, az átviteli formátum és az idő nem volt szabványosítva, ami megnehezítette a kártyák gyártását. A koordinált világidő és az IOM szabályozásának elfogadásával a megfigyeléseket rögzített időben kezdték meg, és ugyanazokat az információkat tartalmazta. Ez lehetővé tette a felszíni időjárási térképek elkészítését, amelyek sokkal többet fednek le, mint egy ország. Az elemzéseket fokozatosan kiterjesztették az északi féltekére , majd az egész földre.
A XX . Század elején a felső levegő fejlődésével a hőmérséklet, a páratartalom, a nyomás és a szél magassági adatait lehetett venni. Ezek az adatok lett sűrűbb létrehozásával a léggömb elindítása állomás , majd a légi közlekedés. Fokozatosan készítettünk térképeket állandó , állandó nyomásszint mellett. Így az Egyesült Államokban, a Weather Bureau kezdett kártyakibocsátási a 700 hPa -tól 1 -jén július 1948 és 500 hPa -tól 14 május 1954.
1838-ban William Reid közzétette ellentmondásos viharokról szóló törvényét, amely a depressziók viselkedését írja le . Munkája tíz évre megosztotta a tudományos közösséget. 1841-ben az amerikai Elias Loomis elsőként javasolta a frontok jelenlétét az időjárás magyarázatához, de a norvég meteorológiai iskola csak az első világháború után dolgozta ki ezt a koncepciót. A meteorológiai kutatások és a számítógépek fejlesztése csak később tette lehetővé a meteorológiai térképek elemzésének empirikus értelmezésétől a primitív légköri egyenletekkel számszerűsíthetővé válást .
Az időjárási állomások és a hajók rendszeresen jelentenek több adat észlelését METAR nevű szabványosított üzenetek formájában . Ezek az üzenetek tartalmazzák az állomás kódját, a megfigyelés dátumát és idejét, a szélt , a vízszintes láthatóságot , a felhőket (típusok és fedettség oktákban ), a hőmérsékletet és a harmatpontot , a tenger nyomását, és szükség esetén további megjegyzéseket és adatokat.
Ezeket az adatokat egy földrajzi térképen rögzítjük (megjelöljük) a jobb oldali ábrán található mutációs modell szerint. Minden információnak a központi pont körül meghatározott pozíciója és ábrázolása van. Így a meteorológus egy pillanat alatt megtalálja az őt érdeklő információkat. Ennek a pontozásnak kevés helyet kell elfoglalnia a térképen látható állomások számának maximalizálása érdekében, átfedés nélkül egy olyan régióban, ahol nagy az állomások sűrűsége.
Az összes állomás pontszámában szereplő információk alapján különböző, azonos értékű vonalak vonhatók le a különböző meteorológiai mezők konfigurációjának azonosítására. E sorok közül a legismertebb az izobár . Ezek a légköri nyomást jelentik az átlagos tengerszinten, és 4 hPa-nként ábrázolják, ami lehetővé teszi az adott régió időjárásával összefüggő mélyedések és anticiklonok azonosítását . Az alábbi kép jó példa ennek felületi térképére. Nagyításával megtekinthető a meteorológiai állomások iránya.
Lehetséges az összes többi paraméter azonos elemzése. Így a meteorológus a következő vonalakat vonhatja meg:
Hasonlóképpen meg tudja ábrázolni a csapadékos területeket és azok típusát, valamint a frontokat, amelyek olyan entitások, amelyek társulnak a dinamikus erőkhöz, amelyek a légkör fejlődését okozzák a norvég cikllogenesis modellben . Ezt az elemzést csak az adatok láthatósága korlátozza, mert túl sok egymást átfedő vonal akadályozza egymást.
Az 1970-es évekig az ábrázolást egy meteorológus technikus végezte el kézzel egy nagy papírtérképen, és a meteorológus hozzáadta az elemzést. Azóta a számítógépek megjelenése egyre inkább lehetővé tette ennek a folyamatnak az automatizálását és végső soron a képernyőn való megjelenítését. A meteorológusok azonban továbbra is kijavíthatják a vizsgálatokat, mivel hibás adatok miatt észlelhetnek hibákat.
Jelenleg is világszerte rádiószondás hálózat által koordinált Meteorológiai Világszervezet (WMO) és működteti a különböző nemzeti meteorológiai szolgálatok. Naponta kétszer, 12 órakor és UTC szerint 12 órakor időjárási léggömbök szabadulnak fel, és információkat gyűjtenek a hőmérsékletről, a páratartalomról, a nyomásról és a szélről a felemelkedésük során, amely a föld felett 20 km- nél végződik .
Ezenkívül a legtöbb utasszállító transzponderrel van felszerelve, amelyek az AMDAR üzenet útján rendszeres időközönként ugyanazt az információt adhatják a repülőgép repülése során . Végül a meteorológiai műholdak több, a légkör által kibocsátott hullámhosszt is megragadnak, ami lehetővé teszi információk szerzését a hőszerkezetéről , a felhőzetről és a csapadék jelenlétéről.
Csakúgy, mint a felszíni jelentések esetében, ezeket az adatokat az időjárási térképeken is feltüntetjük. Ezeket állandó nyomásszinteken, tipikus izobár felületeknek nevezzük , és ez a geopotenciál magassága (a nyomásszint tengerszint feletti magassága) lesz feltüntetve. Minden egyes információt a felszíni állomásokhoz hasonló modell szerint ábrázolunk.
A legismertebb vonalak elemzés isohypses ábrázolva minden 6 dekaméter (vagy 60 méter), de megint több is megjelenik. A közvetlen paraméteradatokon, például a hőmérsékleten kívül lehetőség van más mezők kiszámítására és ábrázolására is, például a sugáráram tengelyére , a tropopauza magasságára , a függőleges mozgásra és a hőmérsékletre .
A meteorológiai elemzési térkép elkészítésének elsődleges célja a meteorológiai helyzet megértése és annak előrejelzése. Az első előrejelzési térképek csak rövid távú extrapolációkat szolgáltattak a rendszerek helyzetéről, mint például a mélypontok és a csúcsok, perzisztenciát alkalmazva . Vagyis a meteorológiai nyomon követte a rendszerek, sugárhajtók stb. 6 óránként magasságból vett adatokból, és óránként felszíni adatokból.
Ezt követően a meteorológiai kutatók több fizikai magyarázatot javasoltak a folyadékmechanikával kapcsolatban. Végül a számítógépek fejlődése az 1950-es évek óta lehetővé tette a numerikus időjárás-előrejelzési egyenletek matematikai megoldásainak kiszámítását . A szuperszámítógépeknek köszönhetően ma már egyre hosszabb ideig lehet nyers időjárási térképeket készíteni, hasonlóan az elemző térképekhez. Ide tartoznak a légköri nyomás, az összesített csapadék , a szél stb. Térképei .
Minden országnak saját felelősségi területe van a repülési előrejelzések elkészítéséért. Általában a meteorológusok előrejelzést adnak ki a következő 24 órára, minden 6 órás időszakra, az országot lefedő 24 000 láb (7 200 méter ) alatti körülményekre . Nemzetközi megállapodások léteznek azonban az e magasság feletti réteg és az óceánok lefedésére. Ezután bizonyos nemzeti központok (például az Egyesült Államok és Kanada) vagy a kontinentális központok (például: az európai központ) felelősek.
Ehhez a repülés területi előrejelzéseit szövegek vagy térképek formájában adják ki a repülés tervezéséhez. Ezek leírják az időjárási rendszereket és a kapcsolódó felhő , láthatóság , jegesedés , szél és turbulencia körülményeket, amelyekkel a repülőgépek egy terület felett repülve találkozhatnak. Ezeket a kártyákat TEMSI időjárási térképeknek nevezzük a JELENTŐS IDŐKártyák számára ( angolul : jelentős időjárási diagram ).
Az információ számos weboldalon elérhető. Például az Egyesült Államokban a Nemzeti Meteorológiai Szolgálat a repülési előrejelzéseknek szentelt webhelyet kínál. Ez az oldal szövegek vagy grafikák formájában tartalmazza a pilóták számára szükséges összes információt, például a földön és a magasságban fellépő szél, turbulencia stb. A speciális, speciális webhelyek konkrét előrejelzéseket kínálnak vitorlázórepülő , sárkányrepülő vagy siklóernyős pilóta számára . Idézzük Dr. Jack-et és az XC-Skies-t.
TengeriHasonlóképpen, a meteorológiai szolgálatok térképeket bocsátanak ki a folyók és az óceánok hajózására. A legáltalánosabbak az időjárási rendszereket és azok mozgását bemutató felszíni előrejelzési térképek lesznek. Nagyon hasznosak a hajók számára a mozgásuk megtervezéséhez. Mások, speciálisabbak, megadják a szél, a tenger állapotát ( hullámok és hullámzás ), a csapadékot, a tenger felszínének hőmérsékletét stb. Különösen vannak a Meteorológiai Világszervezet szakosodott regionális központjai által kiadott térképek, amelyek jelzik azokat a régiókat, amelyeket a trópusi ciklonok érintenek.
NagyközönségA vihar pusztító, a hóviharok , a hurrikánok mind olyan jelenségek, amelyek megkövetelik nagy figyelmet meteorológusok előrejelzésében vagy előrejelző . Az erőszakos potenciál elemzését követően a meteorológusnak meg kell jósolnia a légtömegek és a kiváltó tényezők mozgását.
Megnézi, hol mozgatják a modellek a leleteit, és a finom léptékű modelleknek köszönhetően finomíthatja az előrejelzését. Mindig óvatosnak kell lennie az előrejelzési hibáktól függő modelleredményekkel szemben. Végül megszerez egy területet, ahol a jelenség valószínű, és olyan részterületeket, ahol erőszakos lehet.
Ennyi munka után az előrejelző ilyen kártyákat küld ki, hogy figyelmeztesse a lakosságot a lehetséges kockázatokra. Ezután időjárási riasztási típusú közleményeket küld ki, ha rossz körülmények közelednek.
A nyomtatott és a televíziós média széleskörűen felhasználja az időjárási térképeket az időjárási jelentésekben. Ezek egyszerű térképek lehetnek, amelyek a nap, a felhők és a csapadék szimbólumaival mutatják az időjárást a különböző helységek számára. Ezek a térképek egy kicsit bonyolultabbak lehetnek a frontok, mélyedések és egyéb időjárási jellemzők helyzetének bemutatásához, de általában még mindig nagyon le vannak egyszerűsítve egy nem szakszerű közönség számára.
Az időjárási térképek különböző területeket fedhetnek le. Először is vannak a nagy léptékű térképek, az úgynevezett szinoptikus skála . 1000 és 2500 kilométer közötti, több napig tartó jelenségeket ölelnek fel. Tehát a mélyedések , anticiklonok és barometrikus vályúk ennek a skálának a részei, legfeljebb 1000 km átmérőjűek . Általában ezek a térképek a kontinens, a földi félteke vagy akár az egész földi földgömb nagyságrendjéből lesznek.
Ezután a mezoszkóp térképek , amelyek leírják azokat a jelenségeket, amelyek a szinoptikus skálánál kisebb, de a mikroskála által feldolgozott egyes felhőknél nagyobb skálán fordulnak elő. A gyakorlatban ezek vízszintes méreteket között 2 km és 2000 km , ami azt jelenti, hogy foglalkoznak az olyan jelenségek, mint a zivatarlánc , mezoskálájú konvektív komplexumok (CCM) és más szervezett zivatarok .
Minél kisebb a skála, annál finomabbak a részletek és annál több helyi hatás jelenik meg. A kontúrokat kisebb időközönként ábrázoljuk (pl . 4 helyett 1 vagy 2 hPa ) is.