Elementele și fenomenele meteorologice

Elementele și fenomenele meteorologice principale ce caracterizează partea inferioară a atmosferei, situată în apropierea suprafeței terestre, sunt: temperatura aerului, precipitațiile atmosferice și vânturile.

Temperatura aerului

Temperatura aerului este determinată de caracteristicile bilanțului radiactiv, de modificările acestuia și de influența altor factori.

Temperatura medie anuală a aerului scade de la ecuator la poli, de la 20°- 30°C în zona intertropicală, la 10°- 20°C în zona temperată și la valori mai mici (chiar negative) în regiunile polare. Această scădere a temperaturii a dus la formarea unor zone de căldură (termice) (caldă, temperată, rece). Scăderea temperaturii în latitudine se datorează mișcării de revoluție, formei Pământului și înclinării axei.

Temperatura aerului se modifică în cursul unui an în funcție de anotimp, într-o măsură mai redusă în zona intertropicală și mai accentuată la latitudini mari. În lunile extreme (ianuarie, iulie) temperatura medie a aerului diferă foarte mult.

Amplitudinile termice anuale sunt foarte mari în zonele reci și foarte reduse în apropierea ecuatorului.

Temperatura aerului variază în cursul unei zile (24 ore) datorită modificării bilanțului radiativ; cele mai mari variații în 24 de ore se înregistrează în Sahara (35-40°).

Temperatura scade cu înălțimea, în medie cu 6,4° la 1 km, ceea ce face ca regiunile muntoase cu altitudini mari să aibă temperaturi scăzute. Uneori, datorită unor condiții specifice, pot apărea inversiuni de temperatură.

Precipitațiile atmosferice

Precipitațiile atmosferice se datoresc schimbărilor de fază ale apei și circuitului apei în natură, iar regimul lor este legat de evaporația de la suprafața oceanelor și continentelor și de circulația maselor de aer.

a. Formarea precipitațiilor. Apa prezintă o excepție în natură în ceea ce privește trecerea ei de la o stare de agregare în alta în condițiile termice obișnuite din atmosferă; de aceea, ea se găsește simultan în natură în cele trei forme: vapori de apă, apă în stare lichidă și gheață. Tocmai această excepție, pe care o reprezintă molecula de apă, reprezintă factorul determinant, al circuitului apei și al formării precipitațiilor.

Procesul de evaporare duce la formarea umidității aerului, iar procesul de condensare, la formarea ceții și a norilor; precipitarea se produce atunci când picăturile de apă și cristalele de gheață nu mai pot fi susținute de curenții ascensionali. Transferul apei sub diferite forme între oceane, atmosferă și continente formează circuitul apei în natură. În acest circuit, norii prezintă un moment obligatoriu de trecere; ei sunt purtători „potențiali” ai precipitațiilor atmosferice, care se formează în cazul realizării condițiilor necesare (temperatură, presiune, saturație, tensiunea vaporilor etc.) producerii lor.

Principalele tipuri de nori sunt: cirrus, cirrocumulus, cirrostratus, altocumulus, altostratus, nimbostratus, stratocumulus, stratus, cumulus, cumulonimbus; aceștia au numeroase varietăți.

b. Repartiția precipitațiilor pe suprafața terestră. Diferențierile teritoriale ale precipitațiilor medii anuale sunt foarte mari.

- În zona ecuatorială, cantitățile mari de precipitații (peste 2000 - 3000 mm anual) sunt datorate unei evaporații puternice și continui, la care se adaugă existența unor puternice convergențe ale aerului. Aceste cantități mari sunt înregistrate atât pe oceane cât și pe continente.

- Precipitațiile mari care se înregistrează în afara zonei ecuatoriale se datoresc circulației aerului dinspre oceane spre continente. Regiunile cu precipitații abundente (de 2000 - 3000 mm anual și chiar mai mari) din afara zonei ecuatoriale sunt: țărmul de vest al Indiei, Indochinei și poalele Munților Himalaya, datorită musonilor, și partea de vest a Americii de Nord (între 45°-60° lat. nordică) și de Sud (între 40°-50° lat. sudică), datorită vânturilor de vest.

- În zonele de formare a alizeelor se creează un mare deficit de umiditate, care nu este compensat de alți factori; aici s-au format deșerturile tropicale.

- În regiunile polare, precipitațiile sunt reduse, datorită evaporației foarte mici, a punctului de saturație foarte scăzut și a circulației continue a aerului dinspre poli spre cercurile polare.

- Precipitațiile solide (sub formă de zăpadă) sunt caracteristice zonelor cu temperaturi scăzute.

În regimul anual, sezonier și lunar al precipitațiilor adtmosferice există diferențieri de la o regiune la alta, datorită acțiunii combinate a factorilor genetici; au fost individualizate mai multe tipuri de regim al precipitațiilor, astfel:

1. tipul ecuatorial, cu precipitații în tot cursul anului;
2. tipul subecuatorial, cu o perioadă ploioasă și una secetoasă, determinate de migrarea alizeelor în latitudine (între 5 grade - 12 grade);
3. tipul deșertic, cu precipitații reduse, neregulate;
4. tipul oceanic temperat, cu precipitații în tot cursul anului (mai mari iarna);
5. tipul continental temperat, cu precipitații mai rare vara, dar în general reduse în cursul unui an.
6. tipul mediteranean, cu precipitații mai mari iarna și reduse vara;
7. tipul musonic, cu precipitații foarte bogate vara și reduse iarna;
8. tipul polar, cu precipitații reduse.

Cele mai mari precipitații de pe Glob depășesc 10.000 mm/an; dintre punctele cu astfel de precipitații, amintim: regiunea Assam din India (cu peste 12.000 mm), insulele Hawaii (cu peste 12.000 mm) și Camerun (peste 10.000 mm). Cele mai reduse precipitații s-au înregistrat în deșertul Atacama: 1,8 mm în 10 ani. Aici este polul aridității de pe Glob.

O problemă importantă pentru omenire o constituie atenuarea efectelor negative datorate cantităților prea mari sau prea reduse de precipitații care cad în anumite regiuni. Astfel, precipitațiile mari care cad în anumite regiuni un timp îndelungat favorizează cultivarea numai a anumitor specii de plante, iar precipitațiile cu caracter „torențial” contribuie la accelerarea eroziunii terenurilor și la inundații. Precipitațiile foarte reduse din zonele deșertice nu permit instalarea unei vegetații bogate și nici cultivarea în mod normal a terenurilor. Producerea unor precipitații artificiale și „dirijarea” maselor de nori dinspre oceane spre continente reprezintă probleme care nu sunt însă rezolvate pentru a fi aplicate în practică, deși există preocupări încurajatoare în acest sens.

Circulația generală a atmosferei (Vânturile)

Circulația generală a atmosferei se formează datorită diferențelor de presiune dintre diferite regiuni și rotația Pământului.

a. Diferențele de presiune determină deplasarea aerului dintr-o regiune cu presiune ridicată (anticiclon) spre o regiune cu presiune mai coborâtă (ciclon). Această deplasare are loc până se egalizează presiunea celor două regiuni. Acest lucru este pus în evidență de raportul care există între repartiția pe Glob a presiunii atmosferice medii anuale și a principalelor vânturi.

b. În absența rotației Pământului, aerul s-ar deplasa în mod constant de-a lungul meridianelor. Rotația terestră imprimă o mișcare a maselor de aer și contribuie la devierea acestora. Masele de aer care circulă la suprafața Pământului suferă o abatere de la direcția inițială a mișcării datorită unei forțe, numită forța lui Coriolis. Această forță ia naștere datorită faptului că viteza de rotație a punctelor situate la latitudini diferite scade de la ecuator spre poli. Astfel, în emisfera nordică, alizeele și vânturile polare sunt abătute de la direcția nord-sud spre dreapta (vest), iar vânturile ce bat dinspre tropice latitudini mai mari (de la sud spre nord) sunt abătute spre est (tot spre dreapta) formând - între 40°- 60° - vânturile de vest.

Formarea vânturilor de vest reprezintă consecința cea mai evidentă a rolului mișcării de rotație generală a atmosferei.

c. Circulația atmosferei se realizează în linii generale între ecuator și pol în cadrul a trei mari circuite. Astfel, între ecuator și tropice, aerul se deplasează la suprafața Pământului dinspre latitudinile mai mari spre ecuator (formând alizeele) și în sens invers la înălțime; la latitudinile mijlocii (40°- 60°), circuitul este invers, iar la suprafața Pământului își schimbă direcția din lungul meridianelor în lungul paralelelor (vântul de vest); în zonele polare, circuitul se realizează dinspre poli spre cercurile polare la suprafața terestră și invers la altitudini.

La limitele acestor circuite se realizează zone de convergență, la ecuator și cercurile polare, unde aerul urcă în mod continuu de la suprafața Pământului spre înălțimi, și zone de divergență, la poli și tropice, unde aerul coboară din stratosferă spre suprafața Pământului.

d. În troposfera înaltă circulă curenți-jet. Cercetându-se troposfera înaltă, s-a observat că în zonele de contact ale acestor circuite, la înălțimi de 6-12 km circulă în lungul paralelelor, de la vest spre est, o serie de vânturi foarte puternice, denumite curenți-jet (jet-stream). Ei se deplasează cu viteze mari, care în zona lor centrală ating 100 km/h.

e. Repartiția pe Glob a vânturilor permanente are un caracter zonal. Principalele vânturi cu caracter permanent sunt:

- vânturile polare, care bat în tot timpul anului dinspre poli spre cercurile polare;
- alizeele, care bat dinspre tropice spre ecuator.

Tot un caracter permanent are și mișcarea ascendentă a aerului din lungul ecuatorului (calmele ecuatoriale).

O influență climatică și meteorologică deosebită o are deplasarea sezonieră a zonelor de convergență și divergență din zona intertropicală. Aceasta explică schimbarea condițiilor climatice la latitudinile de 5°- 12° și 30°- 40° și „migrarea” sezonieră a calmelor ecuatoriale la nord și la sud de ecuator în dependență de modificarea poziției aparente a Soarelui în cursul unui an.

f. Vânturile periodice, neperiodice și cele locale complică circulația generală a aerului. Din grupa vânturilor periodice, cea mai mare însemnătate meteorologică și climatică o au vânturile musonice, care se formează între Oceanul Indian și Asia de Sud și Sud-Est, datorită diferențelor sezoniere de presiune. Vara, masa continentală mai caldă și cu presiune coborâtă atrage aerul oceanic mai dens, cu presiune ridicată, a cărui deplasare formează musonul de vară, bogat în precipitații. Iarna, situația este inversă.

O importanță meteorologică deosebită o au pentru zonele intertropicale ciclonii tropicali, care se deplasează paralel cu ecuatorul, de la est spre vest. Aceștia se formează pe oceane (între 10°- 20°), unde au viteze mai reduse (10-20 km/h), iar la contactul cu regiunile continentale se deplasează spre latitudinea de 30°-35°, mărindu-și viteza (40-60 km/h) și formând furtuni violente de-a lungul coastelor (în America Centrală, partea de sud a Americii de Nord, peninsulele India și Indochina, nord-estul Australiei, sud-estul Africii). Ciclonii tropicali se produc datorită încălzirii puternice a oceanului, evaporării intense, iar traiectoriile lor sugerează o legătură strânsă cu curenții oceanici ecuatoriali.

Vânturile periodice și locale se formează în orice regiune unde există condiții de geneză favorabile. Dintre acestea, amintim brizele de munte și litorale, föhnul, precum și diferite vânturi specifice anumitor regiuni (bora pe țărmul Dalmației, mistralul în sudul Franței, crivățul în partea de est a Europei, simunul, hamsinul în Sahara și peninsula Arabia ș.a.).

Sursa: Editura Didactică și Pedagogică București – Geografie Fizică Generală şi Geologie, clasa a IX-a, 1988 – Elementele și fenomenele meteorologice