Ja vēlies uzzināt, vai rīt spīdēs saule vai līs lietus, vari televīzijā skatīties laika ziņas. Bet kā prognozētāji jeb meteorologi zina, kādi būs laikapstākļi? Tas tiek aprēķināts, vērojot laikapstākļus visā pasaulē.

Zemes “akumulatori”

Ja Saule nemainīgi apspīdētu viendabīgu Zemes virsmu, arī laikapstākļi nekad nemainītos. Taču Saules enerģijas pieplūde mainās atkarībā no mākoņiem, no dienas un nakts mijas, gadalaiku mijas, vietas ģeogrāfiskā platuma, Zemes virsmas neviendabīguma. Okeāni uzkrāj vairāk siltuma, taču sasilst un atdziest lēnāk nekā sauszeme. Tādējādi tie naktī vai ziemā darbojas kā akumulatori, kas silda sauszemi. Dienā sauszeme sasilst ātrāk, un siltais gaiss ceļas augšup. Tā vietā no jūras ieplūst mitrais gaiss. Ja mitrais gaiss atdziest, veidojas mākoņi, no kuriem mitrums nokļūst atpakaļ uz zemes kā lietus, krusa vai sniegs.

Mākoņu veidošanās

Saulainā laikā mitrums un siltums, kas plūst no zemes, rada siltā un mitrā gaisa augšupplūsmu. Kad šī plūsma sasniedz vēsāku gaisu, tvaiks sāk kondensēties un veidot mākoņus. Taču mākoņu iekšienē gaiss joprojām ir silts, un mākonis turpina celties augstāk. Tā veidojas augstas mākoņu gubas.

Dažādas mākoņu formas veidojas, kad siltā un mitrā gaisa fronte sastopas ar aukstā gaisa masām. Siltais gaiss paceļas virs aukstā gaisa un sāk atdzist. Vienlaidu mākoņu sega veidojas siltā un aukstā gaisa masu robežjoslā. Mākoņi rodas, arī mitrajam gaisam ceļoties augšup un atdziestot, kad tas pārvar paugurus un kalnus.

Nokrišņi

Ūdeni, kas līst no mākoņiem, sauc par nokrišņiem. Lietus lāses veidojas mākoņos, kad sīkas ūdens lāsītes apvienojas lielākos ūdens pilienos, kas krīt lejup. Lai lītu lietus, gaisam ir jābūt piesātinātam ar mitrumu. Tas tāpēc, lai lietus lāses neiztvaikotu pa ceļam līdz zemei. Tāpēc šāds lietus veidošanās mehānisms raksturīgs galvenokārt tropiskajiem apgabaliem. Sākotnēji mākoņos augstu atmosfērā, kur ir zema temperatūra, veidojas ledus kristāli. Tie palielinās, apaugot ar jaunām kārtiņām, ko tām apkārt sasalstot veido ūdens.

Vai šie kristāli sasniedz zemi kā lietus vai sniegs, atkarīgs no tā, cik augstu atrodas sasalšanas robeža – minimālais augstums, kurā gaisa temperatūra ir tik zema, ka ūdens sasalst. Ja sasalšanas robeža atrodas vairāk nekā 300 m augstumā virs zemes, ledus kristāliem nepietiek laika izkušanai, pirms tie sasniedz zemi. Tad snieg sniegs. Siltākā laikā sasalšanas robeža izvietota augstāk un kristāli izkūst. Tad līst lietus.

Laikapstākļu vērošana

Ikviens var prognozēt laikapstākļus, vienkārši pavērojot, kāds laiks ir šodien, un paredzot gluži tādu pašu laiku arī nākamajā dienā. No tropiem līdz pat poliem šī prognoze būs pareiza septiņās dienās no desmit. Taču lietderīgāk, bet arī grūtāk ir prognozēt, kad laikapstākļi mainīsies.

Ir daudzas tradicionālās laikapstākļu maiņas prognozēšanas metodes, dažas no tām ir visai ticamas. Gaišs, sarkanīgs saulriets vēstī, ka laiks uzlabosies. Tas ir daļēji tādēļ, ka atmosfēras vispārējā cirkulācijā dominē gaisa masu kustība no rietumiem. Sarkano krāsu rada saules stari, kas no horizonta rietumu puses spīd cauri sausam, putekļainam gaisam. Sarkanas debesis no rīta ir tad, kad saules gaisma no horizonta austrumu puses krīt uz mākoņiem, tāpēc paredzams slikts laiks. Labs indikators laikapstākļu maiņas paredzēšanai ir dzīvnieku uzvedība. Liellopi parasti apguļas, kad tuvojas lietus, bet, piemēram, jūras putni, tuvojoties vētrai, lido tuvāk sauszemei.

Meteoroloģiskie centri

Mūsdienās meteorologi prognozes sastāda, izmantojot meteoroloģisko novērojumu datus no visas pasaules. Meteoroloģiskās stacijas mēra, cik mitrs ir gaiss, cik tas ir blīvs (kāds ir gaisa spiediens), cik silts ir ārā, cik daudz lietus nolīst un kāds ir vēja ātrums. Stacijas ar radioviļņiem nosūta šos novērojumus uz vietējo meteoroloģijas centru. Tajā visa informācija no zondēm, pavadoņiem un vietējām meteoroloģiskajām stacijām tiek savākta un pārraidīta citiem pavadoņiem.

Meteoroloģiskais centrs apkalpo un apstrādā no meteoroloģiskajām stacijām iegūto informāciju par laikapstākļiem noteiktā laika brīdī un prognozē, kā tie varētu mainīties. Ar datorprogrammām šīs prognozes tiek sastādītas iespējami precīzi. Televīzijas laika ziņās tiek izmantotas vienkāršotas sinoptiskās kartes, kuras ir viegli saprotamas. Televīzijā un radio raidītās laika ziņas ir ļoti noderīgas lauksaimniekiem, dārzniekiem, zvejniekiem – visiem, kuriem ikdienā ir svarīgi zināt par laikapstākļu maiņām.

Augstu gaisā

Katru dienu debesīs lido simtiem meteoroloģisko zonžu, sasniedzot pat 32 km augstumu. Tajās ir instrumenti, kas mēra laikapstākļus un automātiski pārsūta rezultātus uz Zemes bāzes staciju. Pavadoņi, riņķojot apkārt Zemei, uzņem attēlus no kosmosa, kas tiek pārraidīti meteoroloģijas centriem. Attēli laika prognozētājiem parāda, kur tajā brīdī atrodas mākoņi un kādi laikapstākļi gaidāmi.

Sakaru pavadoņi saņem datus no visas pasaules un pārraida tos uz galveno skaitļošanas centru. Šeit datus ievada jaudīgā datorā, kas veic sarežģītus aprēķinus un sniedz prognozes par gaidāmo laiku. Laika ziņu vadītāji izmanto datora izveidoto laikapstākļu karti un pārveido to visiem saprotamā veidā. Mazās saulītes norāda uz saulainu dienu, mākonīši – uz apmākušām debesīm, bet lietus lāses brīdina par lietu. Tagad tu zini, vai rīt vilkt lietusmēteli vai šortus.

Zinātniskā prognozēšana

Mūsdienās laikapstākļu prognozētāji pēc dažādās vietās veiktiem laikapstākļu novērojumiem izskaitļo, kādas pārmaiņas varētu notikt. Datus viņi iegūst no globālā tīkla, kas saista meteoroloģiskās stacijas, meteoroloģiskos balonus un satelītus. Informācija tiek ievadīta datoros, kas izstrādā iespējamos laikapstākļu modeļus. Prognozes var būt lielā mērā pareizas pat nedēļai uz priekšu. Ilgam laikam prognozes nav tik precīzas, jo laikapstākļu veidošanās un attīstība ir sarežģīta. Kāda maza neparedzēta pārmaiņa var ietekmēt katru turpmāko laikapstākļu sistēmas attīstības posmu, tāpēc reālie laikapstākļi var krasi atšķirties no prognozes. Daži prognozētāji mēģina paredzēt laikapstākļus vairākiem mēnešiem, vērojot Saules aktivitāti, taču arī šīs prognozes bieži ir kļūdainas.