Back To The Moon - The Race Is On | SPACETIME - SCIENCE SHOW
Innehållsförteckning:
Moderna väderprognoser är beroende av komplexa datorsimulatorer. Dessa simulatorer använder alla fysikekvationer som beskriver atmosfären, inklusive luftens rörelse, solens värme och bildandet av moln och regn.
Inkrementella förbättringar i prognoser över tid innebär att moderna femdagars väderprognoser är lika skickliga som tredagars prognoser var för 20 år sedan.
Men du behöver inte en superdator för att förutse hur vädret över huvudet kommer att förändras under de närmaste timmarna - det har varit känt i hela kulturen i årtusenden. Genom att hålla koll på himlen ovanför dig och veta lite om hur molnen bildar kan man förutsäga om regn är på väg.
Och en liten förståelse av fysiken bakom molnformationen framhäver atmosfärens komplexitet och sköter lite ljus på varför förutsäga vädret utöver några dagar är ett sådant utmanande problem.
Så här är sex moln för att hålla koll på, och hur de kan hjälpa dig att förstå vädret.
1) Cumulus
Moln bildas när luften kyler till daggpunkten, temperaturen vid vilken luften inte längre kan hålla hela sin vattenånga. Vid denna temperatur kondenserar vattendunst för att bilda droppar av flytande vatten, som vi observerar som ett moln. För att processen ska kunna ske måste vi få luft att tvingas stiga i atmosfären eller för att fuktig luft kommer i kontakt med en kall yta.
På en solig dag värmer solens strålning marken, som i sin tur värmer luften precis ovanför den. Denna uppvärmda luft stiger genom konvektion och bildar Cumulus. Dessa "fina väder" moln ser ut som bomullsull. Om du tittar på en himmel fylld med cumulus kanske du märker att de har platt baser, som alla ligger på samma nivå. Vid denna höjd har luften från marknivå kyld till daggpunkten. Cumulus moln regnar inte generellt - du är i för fint väder.
2) Cumulonimbus
Medan små Cumulus inte regnar, om du märker att Cumulus blir större och sträcker sig högre in i atmosfären, är det ett tecken på att det är starkt regn på vägen. Detta är vanligt på sommaren, med morgon Cumulus utvecklas till djupa Cumulonimbus (åskväder) moln på eftermiddagen.
Nära marken är Cumulonimbus väldefinierade, men högre upp börjar de se sprunga vid kanterna. Denna övergång indikerar att molnet inte längre är tillverkat av vattendroppar, utan iskristaller. När vindturblåsningar dråper utanför molnet, förångas de snabbt i torrare miljö, vilket ger vattenmoln en mycket skarp kant. Å andra sidan, iskristaller som bärs utanför molnet förångas inte snabbt, vilket ger ett spetsigt utseende.
Cumulonimbus är ofta platta toppade. Inom Cumulonimbus stiger varm luft med konvektion. Därefter kyls det gradvis tills det är samma temperatur som omgivningen. På denna nivå är luften inte längre flytande så att den inte kan stiga ytterligare. I stället sprider den sig ut och bildar en karakteristisk mothållsform.
3) Cirrus
Cirrus är mycket hög i atmosfären. De är klumpiga och består helt av iskristaller som faller genom atmosfären. Om Cirrus transporteras horisontellt genom vindar som rör sig med olika hastigheter, tar de en karaktäristisk krokad form. Endast vid mycket höga höjder eller breddgrader ger Cirrus regn på marknivå.
Men om du märker att Cirrus börjar täcka mer av himlen och blir lägre och tjockare, är det här en bra indikation på att en varm front närmar sig. På varm front möts en varm och kall luftmassa. Den lättare varma luften tvingas stiga över den kalla luftmassan, vilket leder till molnbildning. De sänkande molnen indikerar att framsidan närmar sig, vilket ger en regnperiod de närmaste 12 timmarna.
4) Stratus
Stratus är ett lågt kontinuerligt molnark som täcker himlen. Stratus bildas genom försiktigt stigande luft, eller genom en mild vind som ger fuktig luft över ett kallt land eller havsytan. Stratus moln är tunn, så även om förhållandena kan känna sig dystra, är regn osannolikt, och högst blir det en lättregn. Stratus är identisk med dimma, så om du någonsin har åkt i bergen på en dimmig dag, har du gått i molnen.
5) Lentikulär
Våra sista två molntyper hjälper inte dig att förutsäga det kommande vädret, men de ger en glimt av atmosfärens extremt komplicerade rörelser. Smidiga, linsformade lentulära moln bildas som luft sprängs upp och över ett bergskedja.
En gång över berget sänker luften tillbaka till sin tidigare nivå. När den sjunker värms det och molnet förångas. Men det kan överskugga, i vilket fall luftmassan bobar backa upp så att ett annat lentulärt moln kan bildas. Detta kan leda till en rad moln som sträcker sig något bortom bergskedjan. Samspelet mellan vind och berg och andra ytfunktioner är en av de många detaljer som måste representeras i datorsimulatorer för att få noggranna förutsägelser om vädret.
6) Kelvin-Helmholtz
Och slutligen, min personliga favorit. Kelvin-Helmholtz molnet liknar en brytande havvåg. När luftmassor i olika höjder rör sig horisontellt med olika hastigheter blir situationen instabil. Gränsen mellan luftmassorna börjar rippla, så småningom bilda större vågor.
Kelvin-Helmholtz moln är sällsynta - den enda gången jag upptäckte var över Jylland, västra Danmark - för att vi bara kan se denna process äga rum i atmosfären om den lägre luftmassan innehåller ett moln. Molnet kan sedan spåra de brytande vågorna och avslöja invecklingen av de annars osynliga rörelserna ovanför våra huvuden.
Läs mer: "Beast from the East" och freakishly varma arktiska temperaturer är ingen slump
Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Hannah Christensen. Läs den ursprungliga artikeln här.
Du kommer att köpa vad som helst vänlig far Liam Neeson berättar att du ska köpa
Liam Neeson är den mest betrodda kändisutgivaren, enligt den mycket speciella uppsättningen färdigheter som används av Nielsen-företaget. Nielsen släppte sina "N-Scores" det senaste tisdagen, en rapport om effektiviteten av kändisbetänkanden från januari till mars i år. Liam Neeson och Pierce Brosnan både h ...
Vädret kontra Klimat: En är din klädsel idag, den andra din garderob
Återigen har president Donald Trump gjort klart att han anser att klimatförändringen är en överblåst hoax i en tweet om "god gammaldags global värme". Han har fallit i samma fälla som många människor som tror att "klimat" och "väder" är samma sak.
En algoritm förklarar: hur man hanterar vårvädret när du vet att det inte kommer att gå
I stället för att använda en rådgivningskolumnist använder Invers ett Python-skript och lite ljusmatematik för att genomsnittsa de många, många, många åsikter som internet har på ett visst ämne. Detta är en ofullkomlig vetenskap. Kära algoritm, det är varmt och det är mars. En del av mig är glad, en del av mig är orolig över den globala uppvärmningen. ...