Hogyan befolyásolja a barometrikus nyomás az óceán felett a szárazföldi időjárást

A barometrikus nyomás az az erő, amelyet a fölötte lévő légtömeg gyakorol a Föld felszínére. A nyomás nagysága a bolygó felszínének egy adott pontján a hőmérséklettel, a tengerszint feletti magassággal és a gravitációval függ össze. A melegebb levegő kisebb sűrűségű, mint a hidegebb. A hidegebb légtömegek nagyobb nyomásúak, a melegebb légtömegek pedig kisebb nyomásúak. A légkört a napsugárzás melegíti, az egyenlítő közelében jobban, a sarkokon kevésbé. A légköri keringés ennek a melegedési egyensúlytalanságnak az enyhítéséből adódik, és a Föld forgása miatt tovább bonyolódik.

Az északi féltekén egy alacsony nyomású rendszer körül a szelek az óramutató járásával ellentétesen forognak, egy magas nyomású rendszerben a szelek az óramutató járásával ellentétesen forognak (a déli féltekén ez fordítva van). Ezek a nyomásrendszerek az időjárás-előrejelző modellek egyik legnagyobb hozzájárulása.

Az időjárás-előrejelzéshez felhasznált adatok nagy része műholdakról származik, de a műholdak nem képesek közvetlenül mérni a nyomást. A modellezőknek ehelyett a kis, sodródó bóják méréseire kell hagyatkozniuk, amelyek kevés helymeghatározási lehetőséget biztosítanak. A Saildrone pilóta nélküli felszíni járművek (USV) helyben rögzítik a meteorológiai és óceáni megfigyeléseket, beleértve a szélsebességet és -irányt, a páratartalmat, a tenger és a levegő hőmérsékletét, a klorofillt, a hullámok magasságát és irányát – és természetesen a barometrikus nyomást.

A vitorlázórepülőgépek adatait az óceáni ökoszisztémában végbemenő változások jobb megértésére, más mintavételi platformok validálására és az időjárás-előrejelzés javítására használják. Az iOS-re készült Saildrone Forecast alkalmazás az első olyan időjárási eszköz, amely a vitorlázórepülők által gyűjtött adatokat beépíti az ultranagy felbontású előrejelzésekbe, és most már térképi átfedésként a globális légnyomást is tartalmazza.

Saildrone Forecast időjárási alkalmazás iPadre
A Saildrone Forecast alkalmazás iPadre, amely 12 órás időtartamra mutatja az előrejelzett szél- és légnyomást a Csendes-óceánon.

Aki valaha is nézte az időjárásjelentést a helyi hírekben, az legalább alkalmi bevezetést kapott a barometrikus nyomásról (néha légköri nyomásnak vagy egyszerűen légnyomásnak is nevezik). A meteorológusok gyakran mutatnak rá a magasnyomású rendszerekre, amelyek szép időre utalnak, és az alacsonynyomású rendszerekre, amelyek – attól függően, hogy hol élünk – zivatarokat, hóviharokat, hurrikánokat vagy tornádókat jelenthetnek.

A napsugárzás felmelegíti a bolygót; ennek a hőnek egy része aztán átkerül a légkörbe. A Föld felszínének 72%-át borító óceánok elnyelik a bolygót érő napsugárzás nagy részét, és az óceáni áramlatok is segítenek a melegebb trópusokról a sarkok felé terjeszteni a hőt (az óceán és a légkör ennek a munkának körülbelül a felét végzi). A légnyomáskülönbségek felerősödhetnek, amikor a levegő az óceán melegebb és hűvösebb területein, illetve a szárazföld/óceán határain átáramlik. A legtöbb szárazföldi csapadék az óceán feletti légtömegekbe jutó nedvességből származik. A hőmérséklet, a szél és az áramlatok mellett a légnyomás is befolyásolja, hogy a felszíni víz mennyi gázt képes megtartani, és a légkörben és a felszíni óceánban lévő CO2 parciális nyomásának kiszámításához is felhasználják.

A barometrikus nyomás mérésére leggyakrabban használt műszer az aneroid barométer, amely egy kis, légmentesen záródó dobozból áll, amely a légnyomás emelkedésével és süllyedésével összenyomódik vagy meghajlik, és egy könnyen leolvasható tárcsán egy tűt mozgat. Az óceánban a Global Drifter Program (GDP) felszíni driftereket telepít, kis kerek gömböket, amelyek egy ernyőhöz vannak erősítve, és hőmérővel és barométerrel vannak felszerelve. A kihelyezés után az eszközök az óceáni áramlatokkal együtt sodródnak, és körülbelül 18 hónapig (az érzékelőket működtető D-cellás elemek átlagos élettartama) rögzítik a hőmérsékletet, a nyomást és a tartózkodási helyet, mielőtt a tengerbe vesznek.

A tengeralattjáró adatokat gyűjt az óceánban
A tengeralattjáró USV-k különféle légköri és oceanográfiai méréseket gyűjtenek, beleértve a barometrikus nyomást, a levegő és a víz hőmérsékletét, a páratartalmat, a sugárzást, a sótartalmat, a klorofillt, a szél és az áramlás erősségét és irányát, valamint a hullámok magasságát és időtartamát.

A Saildrone USV-k a standard érzékelőcsomag részeként egy kapacitív abszolút nyomásérzékelőt hordoznak, amely egy vékony fémdarabot használ két merev lemez közé szorítva. A légnyomás változásával a lemez alakja megváltozik, így növekszik vagy csökken a kapacitása, ami mérhető elektromos jellé alakul át. A vitorlázórepülők szél- és napenergiával működnek, és önállóan navigálnak az előírt úticélok szerint. Bármelyik dokkból indíthatók és visszahozhatók, és úgy tervezték őket, hogy a legzordabb óceáni körülmények között is több küldetést hajtsanak végre.

A Saildrone Forecast a légnyomást izobárok formájában jeleníti meg – a térképre rajzolt vonalak, amelyek azonos nyomású pontokat kötnek össze. A nyomásértékeket az izobárok millibarban jelzik; a tengerszinten az átlagos nyomás 1013,25 millibar. Az izobárok hasznosak az erős nyomásgradiensek felkutatására (az izobárok szoros tömörülésével azonosíthatók). A nagyobb nyomásgradiensek erős szelet jeleznek, míg a kisebb, fokozatosabb gradiensek enyhébb szelet jeleznek.

Saildrone Forecast for iPhone mutatja a nyomást és a hőmérsékletet
Saildrone Forecast for iPhone mutatja a felhő- és hőmérsékleti rétegeket a nyomással fedve.

A légnyomás átfedés a rétegek panelen található, és bármely más térképréteggel együtt megtekinthető – próbálja meg bekapcsolni a szél réteg fölé, hogy vizuális magyarázatot kapjon arra, hogy a nyomásgradiensek hogyan jelzik a szélerősséget. (Megjegyzés: A légnyomást a legjobb kicsinyítve nézni; ha túl közel nagyít a térképen, előfordulhat, hogy nem látja az izobár gradienseket). A Hőmérséklet rétegen mozgathatja a súrológépet előre-hátra, vagy lejátszhat egy időhurkot, és megfigyelheti, hogy a nyomásváltozások hogyan befolyásolják a terület időjárását. A Felhőréteg és a Légnyomás fedőréteg kiválasztásával megfigyelheti, hogy az óceánból kiinduló időjárás hogyan jut át a szárazföldre.

Az alkalmazás legutóbbi frissítései közé tartozik a Felhőréteg jobb renderelése is, amely nagyobb felbontású adatokat használ, valamint a továbbfejlesztett szélsávok és áramlási nyilak. Egy optimalizált modellfelvételi rendszer gyorsabban mutatja be az új előrejelzési adatokat az alkalmazásban.

A Saildrone Forecast ingyenesen letölthető az App Store-ból iPhone-ra és iPadre. Kérdése van? Olvassa el a Saildrone Forecast GYIK-et. Mint mindig, most is szívesen fogadjuk visszajelzéseit, mivel továbbra is folytatjuk az időjárás-előrejelzés újragondolását.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.