2012.02.01.
Az időjárást alakító tényezők
A levegő nyomása
A nehézségi erőnek köszönhetően a levegő ránehezedik a földfelszínre, illetve a felszínen található tárgyakra, élőlényekre.
Azt a súlyt tehát, amivel a levegő egységnyi felületre hat, vagyis, amivel azt a felületet nyomja légnyomásnak nevezzük. Az azonos légnyomású területeket összekötő vonalat pedig izobárnak nevezzük.
Az első légnyomásmérést 1643-ban végezte el Galilei tanítványa, Torricelli. A higannyal történő légnyomásmérés esetében azonban bizonyos hibalehetőségeket is figyelembe kell venni:
• a higany magasabb hőmérsékleten kitágul, nagyobb térfogatot vesz fel, így nyomása is nagyobb
• mivel a Föld egy tengely körül forgó test, így a centrifugális erő csökkenti a Föld középpontja felé ható tömegvonzást a forgástengelytől való távolság függvényében. Tehát a jelenség az Egyenlítőn csökkenti leginkább a gravitációs erőtér hatását, míg a pólusokon nem jellemző. Ebből következik, hogy a higanyoszlop a Föld különböző pontjain más és más súlyú, tehát nyomása is más.
A legelterjedtebb légnyomásmérő eszköz manapság a fémdobozos barométer. A rugalmas fémből készült légüres tartály légnyomás-növekedéskor összenyomódik, csökkenéskor viszont kitágul. Egy emelőszerkezet segítségével ez a mozgás átvihető egy mutatóra.
Az időjárás – és így a hajózás – szempontjából döntő jelentősége nem a pillanatnyi légnyomásnak, hanem a légnyomás-változásnak van, ami az időegység alatti légnyomás emelkedés vagy csökkenés mértéke. A légnyomás-értékek folyamatos rögzítésére a légnyomásíró készülék, vagyis a barográf szolgál. A precizitás érdekében egy készülékbe már több fémdobozt is építenek, ugyanakkor biztosítanunk kell a nyugodt, rázkódásmentes környezetet. Az óramű által hajtott, lassan forgó hengerre nyomtatott skálázásra írófej viszi át a mért légnyomásadatokat.
A légnyomás változása nem minden esetben jelenti az időjárás változását is:
• a légnyomás a magasság növekedésével csökken
• a napszakonkénti ingadozás (délelőtt és éjfél körül nő, délután csökken) leginkább az apály-dagály jelenségéhez hasonlatos, és szintén a Nap, valamint a Hold állásával van összefüggésben;
• éves szinten is megállapítható, hogy az átlagérték augusztusban, szeptemberben magasabb, áprilisban alacsonyabb.
A levegő hőmérséklete
Alapvető tényező a levegő hőmérséklete, ennek döntő hatása van az időjárás alakulására. A hőmérsékletet hőmérővel mérjük. Lényegében két fajtájuk ismert:
• folyadékos (alkohol vagy higany)
• bimetall.
A hőmérők jellemzően a hőtágulás alapelvét használják ki, a hőmérséklet változása és a hőtágulás ugyanis arányosak egymással. A folyadékos hőmérők esetén a folyadékot állandó térfogatba zárva tartják, ahol a folyadék részére egyetlen elmozdulási irányt szabadon hagynak. Ha a folyadék melegszik, akkor kitágul – ám ezt a tágulást csak a szabad mozgásra meghagyott irányban teheti meg. Az elmozdulást skálázva mérésre alkalmas eszköz áll rendelkezésre.
A bimetall hőmérők esetén két különböző hőtágulási jellemzővel rendelkező fémet alkalmaznak. A fémszálakat meghajlítják és egymásra hegesztik. A hőmérsékletváltozás hatására a fémek eltérő mértékben nyúlnak, vagy zsugorodnak. Ez torzulást okoz a mereven összekötött fémszálakon, amely elmozdulás arányos a hőmérséklettel.
A levegő hőmérsékletének meghatározását természetesen több tényező befolyásolhatja. A nagy pontosságra törekvő meteorológusok a hőmérőket fűvel benőtt talaj fölött két méterrel álló, jól szellőző, fehérre meszelt hőmérőházban helyezik el. Hajón ez nyilván kivitelezhetetlen, de védeni kell a közvetlen napfénytől, és a szellőzésre is érdemes odafigyelni.
