Meteorologie

Meteorologie of weerkunde is de studie van het weer en het klimaat: de condities van de atmosfeer die in ons dagelijks leven zo'n grote rol spelen. Zij houdt zich niet alleen bezig met de studie van het verleden, maar verzorgt vooral ook weersverwachtingen, zowel algemene als meer specifieke voor bijvoorbeeld landbouw, luchtvaart en watersport.

Mens en weer

Het weer heeft invloed op de mens, maar de mens heeft ook invloed op het weer. In de eerste plaats stoten menselijke activiteiten stoffen uit die in de atmosfeer terecht komen. De toename van de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer heeft als gevolg dat het klimaat warmer lijkt te worden. Uitstoot van stoffen die de ozonlaag afbreken veroorzaken dat er meer ultraviolette straling op de aarde terecht komt. Lokale luchtvervuiling kan smog veroorzaken. Naast deze onopzettelijke invloeden van de mens op het weer kan men ook opzettelijk het weer veranderen door regen te maken.

Geschiedenis van de weerkunde

Het woord meteorologie is afkomstig van het boek Meteorologica door Aristoteles uit ongeveer 340 v. Chr. Aristoteles combineerde hierin waarnemingen met speculaties over de oorzaken van verschijnselen aan het firmament. Het Griekse woord meteoron refereert aan zaken hoog in de lucht, dat is, tussen de aarde en de sterren. Logos betekent studie. Een vergelijkbaar werk, Boek der tekens werd door Theophrastus, als leerling van Aristoteles, gepubliceerd. Het concentreerde zich meer op het voorspellen van het weer zonder afzonderlijke verschijnselen te verklaren of naar de oorzaak te vragen.

Voor verdere voortgang op meteorologisch gebied bleken nauwkeurige meetinstrumenten noodzakelijk. Deze kwamen tijdens en na de renaissance beschikbaar: Galileo construeerde de thermometer in de 16e eeuw, gevolgd door Torricelli's uitvinding van de barometer in 1643. Het verband tussen de luchtdruk en de hoogte werd door Blaise Pascal en [[Ren� Descartes]] aangetoond. De anemometer voor het meten van windsnelheden werd in 1667 door Robert Hook gebouwd. Horace de Saussure maakte de lijst van belangrijke meteorologische instrumenten in 1780 volledig met de uitvinding van de hygrometer, die de luchtvochtigheid meet, in 1780.

Andere ontwikkelingen vonden plaats in de natuurkunde, bijvoorbeeld met het onderzoek naar het verband tussen gasvolume en druk door Robert Boyle, met de opkomst van de thermodynamica en met de experimenten aan bliksem door Benjamin Franklin.

De eerste correcte verklaring van de globale circulatie werd in 1735 door George Hadley gegeven. In 1835 merkte Gaspard de Coriolis op dat de rotatie van de aarde een snelheids-afhankelijke kracht uitoefende op voorwerpen die zich in een referentie frame bevinden ten opzichte van een niet-bewegende aarde, de Coriolis kracht, waarmee de richting waarin de wind draait verklaard kan worden.

Luke Howard en Francis Beaufort stelden in 1803 resp. 1806 een classificatie voor wolken en windsnelheden op. De uitvinding van de telegraaf in 1843 bracht een doorbraak, doordat gegevens over grote afstanden nu snel vergelijkbaar werden.

Waar aan het begin van de 20e eeuw theoretische studies naar de atmosfeer nog analytisch plaats vonden door stelsels differentiaalvergelijkingen op te lossen en relatief onbelangrijke termen te verwaarlozen, werden na 1950 numerieke berekeningen met computers mogelijk.

In de jaren zestig begreep Edward Lorenz het chaotische karakter van de atmosfeer en stelde de chaos theorie op. De resultaten van deze theorie filterden langzaam in de meteorologie terug, en maakten het mogelijk de grenzen van voorspelbaarheid aan te geven.

In 1960 volgde de lancering van de Tiros 1, de eerste weersatelliet. Hierdoor kwam nieuwe informatie beschikbaar, en werd de informatie ook wereldwijd beschikbaar. Sindsdien zijn weersatellieten samen met andere de aarde observerende satellieten een onmisbaar instrument geworden bij uiteenlopende verschijnselen als bosbranden en [[El Ni�o]].

Klimatologie

Met de komst van nieuwe supercomputers zoals de Earth Simulator in Japan, zijn numerieke benaderingen van ongekende nauwkeurigheid mogelijk geworden. Deze ontwikkeling is niet alleen mogelijk door de toegenomen rekenkracht en beschikbaarheid van grote hoeveelheden gegevens, maar ook door de ontwikkeling van krachtige modellen waarin van de aarde niet alleen de atmosfeer, maar ook de oceanen, vegetatie, en menselijke invloed is opgenomen. De aarde wordt dus als een ge�ntegreerd en samenhangend systeem gezien, zodat er over werkelijke Earth System Modeling gesproken kan worden.

Echter, veel is nog onduidelijk. Het grootste probleem met numerieke klimaat modellering is dat er veel verschillende effecten (straling, turbulentie, chemie) moeten worden meegenomen die invloed hebben op zowel kleine (druppelvorming voor wolken begint met aerosolen op micro of zelfs nano schalen) als grote schalen (de Hadley circulatie heeft een grootte van duizenden kilometers). Vaak worden deelproblemen een voor een aangepakt: Bijvoorbeeld, druppelvorming wordt bestudeerd in een laboratorium of met computer modellen die alle botsingen meenemen, wolkenvorming in Large Eddy Simulaties die een resolutie hebben van enkele meters, en dus aan de ene kant een model nodig hebben om de druppelvorming te beschrijven, maar nog steeds maar een paar kilometer van de atmosfeer meenemen. De resultaten van deze studies kunnen dan in General Circulation Models gebruikt worden om het gehele aardsysteem te simuleren.

Het IPCC geeft aan dat de invloed van aerosolen en van de oceaan op het klimaat op dit moment de grootste onbekende factoren zijn in de voorspellingen.

Ook regionale modellen worden steeds bruikbaarder om de effecten van plaatselijke grote regenval (midden Europa, 2002) en hittegolven (2003) in Europa plaatselijk op effecten te kunnen beoordelen en tijdig maatregelen te kunnen nemen.

Meteorologen hebben ook een belangrijke voorlichtingstaak. Dit geldt zowel voor de weersvoorspellingen die van dag tot dag worden uitgebracht, als voor het verstrekken van wetenschappelijk verantwoordde en begrijpelijke informatie over onderwerpen als de ozonlaag, klimaatsverandering, stijgend zeeniveau, ontbossing. Objectieve informatie is van groot belang om tegenwicht te bieden aan bewust of onbewuste selectieve informatievoorziening door splintergroepen.

Sleutelwoorden uit de meteorologie

• wind
  • Schaal van Beaufort
  • wervelwind - windhoos - waterhoos - stofhoos - tornado
  • storm - orkaan (ook: hurricane, tyfoon of cycloon) - zandstorm
  • sirocco - mistral - zeewind - [[f�hn (wind)|f�hn]] - zomerstorm
  • straalstroom
• luchtdruk
  • lagedrukgebied - hogedrukgebied
• temperatuur
  • vorst - dooi
  • gevoelstemperatuur
  • warme dag - zomerse dag - tropische dag - hittegolf
• neerslag
  • sneeuw - hagel - regen - motregen - ijzel
  • dauw - rijp
  • bui - onweersbui - wolkbreuk - onweer - bliksem - moesson
• wolken
  • altocumulus - altostratus - cumulonimbus - nimbostratus - lenticularis - cirrus - cirrocumulus - parelmoerwolk - lichtende nachtwolk
  • blauwe lucht
• luchtvochtigheid
  • relatieve vochtigheid - dauwpunt - mist
  • droogte - verdamping
• zon
  • zonkracht - regenboog
• diversen
  • kwakkelweer
  • waterkoud
• bijzondere verschijnselen
  • [[El Ni�o]]
  • front
  • inversielaag
  • kruiend ijs
  • sneeuwlawine
  • saharastof

Meetinstrumenten

Meetinstrumenten en hulpmiddelen waarmee (amateur) meteorologen metingen kunnen uitvoeren zijn:
barometer - hygrometer - regenmeter - thermometer - weerhut - weerradar

Een overzicht van alle pagina's

Op deze plek staat een overzicht van alle pagina's die te maken hebben met meteorologie.

Wil je zo vriendelijk zijn om bij het maken van een artikel het volgende toe te voegen aan de bron: [[categorie:meteorologie]].